Python

Quelques informations

Python est un langage de programmation développé à partir de 1989 par Guido van Rossum. photo de Van Rossum

Ce langage de programmation est :

Langage interprété ?

Dans un langage interprété : le code que vous écrivez est interprété en gros ligne à ligne, par un logiciel qu'on appelle interpréteur. Celui-ci va utiliser le code source et les données d'entrée pour calculer les données de sortie.

schéma de l'exécution d'un programme en langage interprété
source : http://data.france-ioi.org

D'autres langages (comme le C, ...) sont compilés : le code que vous écrivez est d'abord compilé par un logiciel qu'on appelle compilateur en une succession de 0 et de 1. Le système d'exploitation utilise ce code compilé ainsi que les données pour calculer les données de sorties.

schéma de l'exécution d'un programme en langage compilé
source : http://data.france-ioi.org

L'intérêt principal d'un langage interprété est la portabilité de votre programme : il marche quelle que soit la configuration de votre ordinateur.

Le principal défaut est que l'exécution d'un programme interprété est souvent plus lente que le même programme écrit dans un langage complié.

Pour plus d'information sur le langage Python, nous vous conseillons le site suivant : https://www.lebigdata.fr/python-langage-definition

Environnement de travail

Il existe de nombreux environnements de travail pour programmer en Python. Vous rencontrerez deux environnements :

Nous utiliserons Jupyter.

Des vidéos, concernant les deux environnements de travail, sont à votre disposition dans l'Espace vidéos. Pour y accéder cliquer ici ou sur l'onglet 8. de la bannière de navigation.

Le mode console se repère facilement avec les symboles >>> devant l'instruction.

Affectation

Pendant l’exécution d’un programme, les données que ce dernier manipule sont stockées en mémoire centrale. En nommant ces données, on peut les manipuler beaucoup plus facilement. Les variables nous permettent donc de manipuler ces données sans avoir à se préoccuper de l’adresse explicite qu’elles occuperont effectivement en mémoire. Pour cela, il suffit de leur choisir un nom ou identificateur.

  1. Les identificateurs sont des suites de lettres, de chiffres et de tirets bas (alt gr + 8), le premier caractère ne pouvant être un chiffre.

  2. Attention à ne pas choisir comme identificateur des mots-clés ou de types comme for, int, ...

L’interpréteur est un programme qui traduit les lignes de code en langage Python en un langage directement compréhensible par l'ordinateur : le langage machine. L'interpréteur s’occupe d’attribuer une adresse à chaque variable et de superviser tous les éventuels futurs changements d’adresse.

Dans le cours d'algorithmique A1_algorithmique, à la partie 2. (cf. Lien direct), nous avions vu qu'une variable peut-être assimilée à une boîte aux lettres portant un nom.

Par exemple, on veut stocker le nombre 5 dans une variable notée x. Nous avons noté en pseudo-code ceci :

x ← 5

Ceci signifie : « à l’adresse mémoire référencée par x - autrement dit, dans la boîte aux lettres dénommée x -, se trouve la valeur 5 ». Nous utilisons plus fréquemment l’abus de langage « la variable x vaut 5 ».

illustration plus réaliste du concept de variable

En langage Python, l'affectation sera notée à l'aide du symbole égal : =. On note ainsi l'affectation de 5 à x : x = 5

L'instruction (en mode console) de cette affectation s'écrit donc :

>>>x = 5

Attention ! En écrivant ceci, on n'exprime pas une égalité mais l'interpréteur exécute les actions suivantes :

Ainsi, en python, on peut lire x=5 comme : "x est lié à un objet de type int dont la valeur est 5".

Même si Python est un langage non typé, on peut tout de même préciser le type directement ainsi : x:int = 5.

De même, l'instruction

>>>x = x+1

est très fréquente en informatique en revanche, elle est inacceptable en mathématiques.

De plus, à chaque variable correspond un identifiant, un numéro qui identifie une case mémoire. En Python, il est possible de connaître :

.

  1. Saisir le code suivant :

    a = 5
    id(a)
  2. Est-ce que chacun d'entre vous à le même identifiant à l'issue de l'exécution de ce code ?

  3. Saisir le code suivant :

    b = a
    id(b)

    Que remarquez-vous sur l'identifiant de b ?

  4. Déterminer, grâce à l'instruction type le type de la variable b.

  5. Saisir le code suivant :

    b = "mot"

  6. Déterminer l'identifiant et le type de la variable b. Qu'en déduisez-vous ?

À retenir :

Affichage et saisie

Affichage

La fonction print permet d'afficher les éléments mis entre parenthèses.

Tester l'instruction suivante:

print("Salut tout le monde !")

La fonction print peut prendre plusieurs arguments séparés par une virgule ,
Cela permet ainsi d'afficher un mélange de texte et de contenu de variables.

Tester l'instruction suivante:

a=25
print("Cette année, Noël sera le",a,"décembre 2020 !")

Transformer les espaces

Vous avez dû remarquer avec l'exemple précédent qu'à l'exécution, un espace ' ' ou " " est automatiquement ajouté entre chaque argument de la fonction print.
Ce comportement peut être modifié par l'ajout d'un argument identifié par le nom sep, de type chaîne de caractères (str en Python).

Tester l'instruction suivante:

val=3.14159
print("Mots",'et','valeur',val,"à afficher.",sep="_")

Aller à la ligne dans un print

Le chaîne de caractères \n sert à passer à la ligne lors de l'affichage. Ainsi, dans l'utilisation suivante, les arguments affichés sont placés les uns en dessous des autres :

Tester l'instruction suivante :

print("c'est ma première ligne \ncelle la la deuxième \net la troisième.")

Réaliser l'affichage suivant en n'utilisant qu'un seul \n :


Mots
et 
valeur 
3.14159 
à afficher.
                    
                    

À retenir :

Saisie

input

La fonction input permet d'obtenir une saisie depuis le clavier.

  1. Tester le code suivant :
  2. annee=input("Quelle année sommes-nous ?")
    				
  3. Tester le code suivant :
  4. type(annee)
    					
  5. Tester le code suivant :
  6. print("L'an 2050 est dans",2050-annee,"ans.")
    					
    Pourquoi cet affichage ?

Attention ! La fonction input renvoie toujours une chaîne de caractères (son type est bien str) même si un nombre (entier ou réel) a été saisi. Pour pouvoir utiliser le renvoi dans un calcul, il est parfois nécessaire de changer son typage à l'aide des fonctions int ou float qui permettent de transformer respectivement une chaîne de caractères correspondant à un nombre en nombre entier ou nombre réel (un flottant pour être précis).

  1. Tester le code suivant :
  2. annee=int(input("Quelle année sommes-nous ?"))
    				
  3. Tester le code suivant :
  4. type(annee)
    					
  5. Tester le code suivant :
  6. print("L'an 2050 est dans",2050-annee,"ans.")
    					
    Pourquoi cet affichage ?

À retenir :

Les fonctions

Notion

Fonctions en informatique

En informatiques, les fonctions servent à mieux structurer votre code. Par exemple, elles permettent d'éviter de répéter plusieurs fois des portions de codes identiques. Ainsi, une fonction peut être vu comme un «petit» programme :

Une fonction qui modifie des variables mais sans renvoyer de résultat est appellée une procédure. Le langage Python ne fait pas de différence dans la syntaxe entre fonction et procédure.

vision naîve d'une fonction en informatique

Une fonction qui renvoie un booléen est aussi appelé un prédicat.

En Python

Fonctions en Python

En Python, une fonction est définie (= être créée) en suivant toujours le même formalisme :
  1. Commencer par le mot clé def,
  2. Poursuivre sur la même ligne par l'entête constituée des 3 éléments successifs suivants :
    1. le nom de la fonction
    2. entre parenthèses, de 0 à N paramètres avec pour chacun un nom
    3. Terminer obligatoirement la première ligne par deux points :
  3. En dessous, écrire le blocs des instructions. Attention il faut indenter (=décaler) ce bloc !
  4. Finir en dernière ligne par le mot clé return suivi de ce que renvoie la fonction (ou None si la fonction ne retourne rien). Attention, cette ligne est indentée également et marque la fin de la fonction.

Voici visuellement la structure d'une fonction en Python :

def nomFonction(liste des arguments):
	blocs des instructions
	return résultat

Voici la fonction carrée :

def carree(a: float) -> float:
	   return a**2 		# renvoie l'image de a par la fonction carree 
			

Appel de fonction

Une fonction est utilisée comme une instruction quelconque. Un appel de fonction est constitué du nom de la fonction suivi entre parenthèses des valeurs des paramètres d'entrée. Cet appel peut être fait :

On veut pouvoir convertir une durée en minutes en une spéficiant le nombre d'heure et le nombre de minutes. Pour cela, il suffit de créer une fonction.

  1. Définir une fonction convertir qui prend comme paramètre un entier duree_minute en renvoie un tuple (=couple ici) formé des deux valeurs nb_heures et nb_minutes.

    Il peut vous être utile d'utiliser les deux opérateurs // et % définis ainsi :

    • a // b renvoie le quotient de la division euclidienne de a par b.

      13 // 5 renvoie 2 car $13 = 5 \times 2 + 3$.

    • a % b renvoie le reste de la division euclidienne de a par b.

      13 % 5 renvoie 3 car $13 = 5 \times 2 + 3$.

  2. Appeler cette fonction afin de convertir en nombres d'heures 1000 minutes. Vérifier que vous obtenez comme affichage :

    convertir(1000)
    (16, 40)

exercice de renforcement

Bonnes pratiques de programmation

Préciser le typage de chacun des paramètres

Le langage Python est plus aisé pour démarrer la programmation pour la concision des codes écrits et pour la gestion automatique du typage par l'interpréteur. Cependant, le but est que vous puissiez à terme être capable de faire basculer vos compétences acquises en NSI sur Python vers d'autres langages de programmation.

Comme la plupart des langages de programmation nécessitent la spécification du typage des variables, à terme, on vous demandera d'écrire en Python, une fonction en précisant le type de chaque antrée et sortie en suivant le même formalisme que ci-dessous :

def nomFonction(liste des arguments: type) -> typeRetour:
		blocs des instructions
		return résultat
	

La convention PEP8 donne l'habitude de nommer les fonctions (comme les variables) avec des lettres minuscules des tirets bas (celui du "8") _. Pour clarifier la fonction, il est conseillé d'utiliser un verbe dans son nom (obtenir, donner, get, set, ...).

Documenter ses fonctions

Il est important de documenter vos fonctions, c'est-à-dire de décrire en quelques phrases le rôle de la fonction, de donner des informations sur la fonction, le lien entre les entrées et la sortie.

Pour cela, juste en dessous de la première ligne définissant la fonction, il suffit de mettre ses informations entre """ et """ ; c'est ce que l'on appelle en franglais le docstring de la fonction). En reprenant l'exemple précédent (sans le typage), on peut écrire :

def carree(a):
	""" 
	Fonction permettant de renvoyer le carré du nombre a qui est en paramètre
	"""
	return a**2 		# renvoie l'image de a par la fonction carree
					

L'intérêt de l'auto-documentation d'une fonction par un texte est double :

Voici ci-dessous une fonction qui donne le prix soldé d'un article initialement à prix euros après un solde de t%.

def solder(prix,t):
	prix_solde = prix * (1 - t/100)
	return prix_solde
					

Améliorer le code précédent en préciser le typage de chaque paramètre et en documentant cette fonction.

exercice de renforcement

Utilisation de modules

Nous avons déjà vues les fonctions print et input. Ce sont deux fonctions prédéfinies dans le langage Python, On appelle ce type de fonction des fonctions natives au langage Python , elles sont directement utilisables.

D'autres fonctions ont été développées et testées par différents programmeurs mais ne sont pas directement utilisables. Ces fonctions sont regroupées dans des modules, appelés aussi bibliothèques. En terminale, vous apprendrez même à en créer par vous même !

Pour pouvoir utiliser ces fonctions, il faut d'abord importer ces modules. Pour cela, il y a plusieurs méthodes :

La portée des variables

Il faut faire la différence entre les variables utilisé dans le programme (variables globales) et les variables utilisées dans une fonction (variables locales).

Vous allez comprendre cela à l'aide des exemples de l'exercice suivant :

Ecrire dans un jupyter les trois fonctions suivantes puis faire des appels avec différentes valeurs de x pour observer les différences entre ces codes :

Ici, ni les types ni la documentation n'ont été écrites afin de faciliter la vision de la différence entre variable locale et variable globale.

x=-101
def carre(x):
	x=x**2
	return x

x=-101
def carre_2():
	x=x**2
	return x

x=-101
def carre_3():
	global x
	x=x**2
	return x
	

exercice de renforcement

Normalement vous avez dû détecter un problème : il y a une fonction qui ne peut pas être interprétée !

Il faut privilégier les variables locales. La première écriture, celle de carre est la définition à privilégier.

Vous pouvez utiliser des variables globales, comme mais dans carre3, des cas qu'il faudra bien définir en amont.

Le danger des variables globales est quelle peuvent être modifiée à différents endroits d'un programme ce qui plus difficile la prévision du comportement du programme, dès que celui-ci devient assez conséquent.

En résumé, pour l'instant, pas de variables globales.

  1. Voici une fonction augmenter_score qui prend comme paramètre d'entrée les points à rajouter et renvoie le nouveau score obtenu.

    def nouveau_score(points: int) -> int:
    	"""
    	fonction qui renvoie le score du nombre de points donnés comme entrée
        paramètres :
            points : nombre de points à rajouter à la variable globale score (nombre entier)
        retour : 
            score : nombre de points du score (nombre entier)
        """	
    	global score
    	score = score + points
    	return score
    

    Combien de variables apparaissent dans la fonction nouveau_score ? De quel type ?

  2. Exécuter le script suivant :

    score = 100
    def nouveau_score(points: int) -> int:
    	"""
    	fonction qui renvoie le score du nombre de points donnés comme entrée
    	paramètres :
    		points : nombre de points à rajouter à la variable globale score (nombre entier)
    		retour : 
    		score : nombre de points du score (nombre entier)
    	"""	
    	global score
    	score = score + points
    	return score
    
    for parties in range(1,4):				# 3 répétitions de l'affichage suivant
    	print("J'ai gagné 10 points ! nouveau_score(10) affiche :",nouveau_score(10))
    

    Est-ce que les appels nouveau_score(10) renvoie toujours la même valeur ?

  3. Comme il est préférable d'éviter les variables globales, proposer une modification de la fonction nouveau_score afin de supprimer la ligne global score.

    Rajouter un paramètre à la fonction peut-être très utile pour supprimer une variable globale.

  4. Tester le script complet précédent avec la fonction nouveau_score modifiée.

À retenir !

Précondition et postconditions en Python

Précondition

Voici le code en Python d'une fonction nommée get_unite qui prend comme paramètre un nombre entier et qui renvoie son chiffre des unités.

def get_unite(n: int) -> int:
	"""
	renvoie le chiffre des unités d'un entier n
	"""
	while n>=10 : 		# répétition tant que n est supérieur ou égal à 10
		n = n-10
	return n

Une documentation a été donnée afin d'expliciter le bon usage de la fonction. Mais on ne pas être certain qu'un utilisateur de la fonction respectera les contraintes implicites ou explicites de la documentation et du typage. Voici quelques exemples d'appel de la fonction :


>>> get_unite(4567)
7
>>> get_unite(45.67)
5.670000000000002
>>> get_unite(-6)
-6

On voit que l'appel conduit à une réponse à chaque fois, mais que celle-ci ne correspond pas toujours à ce qui est attendu. Pour rendre "robuste" la fonction précédente, on doit vérifier au début de celle-ci certaines contraintes de bon usage que l'on appelle précondition.

Dans l'exemple précédent, ces préconditions sont :

Pour cela, le langage Python possède l'instruction assert qui permet un mécanisme d'assertion.
Les deux préconditions précédentes s'ajoutent à la fonction précédente ainsi :

def get_unite(n: int) -> int:
	"""
	renvoie le chiffre des unités d'un entier n
	"""
	assert type(n)==int, "vous devez entrer un nombre entier."  		# "Précondition 1"
	assert n>=0, "le nombre étudié doit être positif ou nul."			# "Précondition 2"
	while n>=10 : 		# répétition tant que n est supérieur ou égal à 10
		n = n-10
	return n

Quelques explications :

Vous pouvez retrouver ici une petite vidéo qui synthétise les appels de modules, les docstring et les assert

Voici un fonction nommée diviser réalisation la division du premier argument par le second.

def diviser(a: float,b: float) ->float:
	"""
	renvoie le résultat décimal de la division de a par b.
	"""
	return a/b

Quelle précondition, écrite en langage Python, doit-on rajouter afin d'assurer le bon fonctionnement de la fonction ?

exercice de renforcement

Postcondition

Souvent les fonctions sont appelées au cours de programme ; le type et la qualité du résultat renvoyé est important pour ne pas conduire à un plantage. Des contraintes sur la variable renvoyée sont souvent nécessaires : on les appellent les postconditions.

Reprenons l'exemple précédent :

def get_unite(n: int) -> int:
"""
renvoie le chiffre des unités d'un entier n
"""
while n>=10 : 		# répétition tant que n est supérieur ou égal à 10
	n = n-10
return n

Voici le résultat de quelques appels effectués :


>>> get_unite(4567)
7
>>> get_unite(45.67)
5.670000000000002
>>> get_unite(-6)
-6

Comme le résultat renvoyé doit être un nombre entier compris entre 0 et 9, on va rajouter les postconditions suivantes :

  1. "postcondition 1" : n est un entier naturel.
  2. "postcondition 2" : n est positif.
  3. "postcondition 3" : n est strictement inférieur à 10

On utilise encore l'instruction assert, juste avant le return pour écrire ces postconditions comme montré ci-dessous :

def get_unite(n: int) -> int:
	"""
	renvoie le chiffre des unités d'un entier n
	"""
	while n>=10 : 		# répétition tant que n est supérieur ou égal à 10
		n = n-10
	assert type(n)==int, "Le nombre renvoyé devrait être un entier."  		# "Postcondition 1"
	assert n>=0, "le nombre renvoyé doit être positif ou nul."				# "Postcondition 2"
	assert n<10, "le nombre renvoyé doit être inférieur à 10."				# "Postcondition 3"
	return n
	

exercice de renforcement

TP à réaliser

Document d'aide

Si vous rencontrez des difficultés sur l'utilsation de Jupyter pour :

vous pouvez lire et utiliser le document suivant : Télécharger le fichier jupyter d'aide.

Si votre jupyter ne fonctionne pas, vous pouvez au moins utiliser ces espaces de tests :

Travail à effectuer

Fonction

L'indice de Masse Corporelle est un nombre réel utilisé en médecine. Sa formule est pour une $masse$ en kilos et une $taille$ en mètres : $IMC = \frac{masse}{taille^2}$.

  1. Écrire en langage Python dans Jupyter un programme qui :

    1. Demande la masse de l'utilisateur en kg (nombre réel)
    2. Demande la taille de l'utilisateur en cm (nombre entier).
    3. affiche l'IMC de l'utilisateur.

  2. Est-ce une fonction ou une procédure ? Pourquoi ?

  3. Vérifier qu'une personne de 80 kg mesurant 1 mètre 80 a un IMC proche de 24.691358024691358.

exercice de renforcement

Fonction

  1. Écrire une fonction saisir_nom qui ne prend pas de paramètre mais renvoie le nom saisi par l'utilisateur comme chaîne de caractères.

  2. Est-ce une fonction ou une procédure ? Pourquoi ?

  3. Écrire une fonction nommée dire_bonjour ayant comme paramètre un mot qui affiche bonjour suivi du mot.
    Exemple : dire_bonjour("Paul") affiche "Bonjour Paul !".

  4. Est-ce une fonction ou une procédure ? Pourquoi ?

  5. Intégrer ces deux fonctions pour faire apparaître un programme qui :

    • Demande à l'utilisateur son nom.

    • Affiche Bonjour suivi du nom de la personne.

exercice de renforcement

Précondition

Reprise de l'algorithme obtenu à l'exercice 4 du chapitre A1 (cf. Lien vers l'énoncé initial).

  1. Écrire une fonction nommée get_moyenne qui renvoie la moyenne de trois nombres quelconques passés en arguments.
  2. Proposer une précondition portant sur chacun des paramètres d'entrée pour assurer que la possibilité de calculer la somme.

exercice de renforcement

Fonction

Reprise de l'algorithme obtenu à l'exercice 11 du chapitre A1 (cf. Lien vers l'énoncé initial).
Écrire une fonction appelée echanger qui échange les valeurs de deux arguments a et b.
Par exemple, echanger("mot",12) renvoie (12,"mot").

La possibilité de stocker un entier dans une variable stockant initialement une chaîne de caractères est possible en Python car c'est un langage non typé : l'interpréteur gère automatiquement le typage. Attention ! Dans beaucoup d'autres langages de programmation, cela n'est pas possible.

Précondition
  1. Documenter la fonction suivante en ajoutant un docstring.

    def examen(x,y,z,t):
    	m=(2*x+2*y+z+t)/6
    	if m>=10:
    		print("Le candidat est reçu")
    	else :
    		print("le candidat est refusé")
    	return None
    
  2. Proposer des préconditions écrites sur les variables x, y, z et t en utilisant l'instruction assert qui assurent le bon usage de cette fonction examen.

exercice de renforcement

Fonction

Voici une fonction cherche_lettre qui affiche si le caractère lettre est présent ou non dans le nom saisi nom, tout deux entrés comme paramètre de la fonction :

def cherche_lettre(nom,lettre):
	if lettre in nom:
		print(lettre," est dans le nom ",nom)
	else:
		print(lettre,"n' est pas dans le nom ",nom)
	return None 

  1. Préciser le type de chacun des paramètres d'entrée.

  2. Est-ce une fonction ou une procédure ?

  3. Proposer des préconditions écrites sur les variables nom et lettre en utilisant l'instruction assert qui assurent le bon usage de cette fonction cherche_lettre.

    La longueur d'une chaîne de caractères (c'est-à-dire le nomnbre de caractères) nommée chaine en Python s'obtient avec la commande len(chaine).

exercice de renforcement

Travail complémentaire

Les exercices qui suivent nécessitent d'utiliser les instructions if, for ou while ainsi que des listes.

Reprise de l'algorithme obtenu à l'exercice 10 du chapitre A1 (cf. Lien vers l'énoncé initial).

Écrire une fonction get_max qui prend en paramètre une liste et renvoie le max des éléments de celle-ci.

Indications :

Réécriture de l'algorithme obtenu à l'exercice 12 du chapitre A1 sous forme d'une fonction (cf. Lien vers l'énoncé initial).

  1. Écrire une fonction div_euclidienne qui prend en paramètre deux nombres entiers a et b, qui effectue la division euclidienne de a par b et qui renvoie le couple (a,i), respectivement le reste et le quotient de cette division euclidienne.

    Un tel couple est appelé tuple.

  2. Proposer des préconditions sur les paramètres a et b afin d'assurer le bon usage de la fonction div_euclidienne.
  3. Proposer des postconditions sur les deux valeurs renvoyées (a et i) afin d'assurer le bon usage de la fonction div_euclidienne.

Réécriture de l'algorithme obtenu à l'exercice 16 du chapitre A1 sous forme d'une fonction (cf. Lien vers l'énoncé initial).

  1. Écrire une fonction get_max_position qui prend en paramètre une liste et qui renvoie le couple (le tuple) (PG,IG), respectivement la plus grande valeur de la liste et la position de cette valeur maximale dans la liste.

    Indications :

    • Une liste en python se note entre crochet [ ] chaque élément étant séparée d'une virgule.
    • la longueur d'une liste nommée liste en Python s'obtient avec la commande len(liste)
    • Chaque élément d'une liste est positionné à l'aide d'un index compris entre 0 et len(liste)-1.
    • L'élément d'une liste nommée liste positionné à l'index i est obtenu avec : liste[i].

  2. Proposer des postconditions sur la valeur renvoyée IG afin d'assurer le bon usage de la fonction get_max_position.

Exercices de renforcement

L'ensemble des exercices de renforcement sont corrigés et expliqués dans le document Jupyter accessible avec ce lien.

On veut pouvoir convertir une durée en heures en une spéficiant le nombre de jours et le nombre d'heures correspondant. Pour cela, il suffit de créer une fonction.

  1. Définir une fonction convertir_jour qui prend comme paramètre un entier duree_heure en renvoie un tuple (=couple ici) formé des deux valeurs nb_jours et nb_heures.

  2. Appeler cette fonction afin de convertir en nombres de jours 260 heures.

Voici ci-dessous une fonction qui donne le prix TTC connaissant le prix Hors Taxe pour une TVA à t% :

def TTC(HT,t):
	TTC = HT * (1 + t/100)
	return TTC
		

Améliorer le code précédent en préciser le typage de chaque paramètre et en documentant cette fonction.

Parmi les scripts suivants, le(s)quel(s) peuvent correspondre à l'utilisation de la fonction inverse pour calculer l'image de 4 :

# script 1 :
x = 4
def fct1(x):
	x = 1/x
	return x

# script 2 :
x = 4
def fct2():
	x = 1/x
	return x

# script 3 :
def fct3(x):
	return 1/x

# script 4 :
x = 4
def fct4():
	global x
	x = 1/x
	return x
	

Un moyen d'estimer la profondeur d'un puits est de lâcher une pierre au dessus du puits et de compter le nombre de secondes avant d'entendre le bruit du "plouf" de son entrée dans l'eau. On note $t$ la durée d'attente du "plouf" (en seconde) et $p$ le profondeur du puits (en mètre).

On admet que les paramètres $t$ et $p$ sont liés par la relation physique suivante : $t=\sqrt{\frac{p}{4.9}}+\frac{p}{330}$.

  1. Première partie : une fois la notion précondition vue

    Proposer une fonction temps qui prend en paramètre la profondeur $p$ du puits et renvoie le temps $t$ d'attente du "plouf".

    Penser à importer la fonction sqrt du module math.

  2. Vérifier que l'on obtient l'affichage suivant pour l'exécution du script suivant :

    >>>temps(30)
    2.5652673874360583
    
  3. Rajouter à votre programme deux préconditions sur $p$.

  4. Seconde partie : une fois la notion postcondition vue

    Rajouter à votre programme une postcondition sur le valeur renvoyée.

  5. Rajouter une documentation à la fonction temps.

L'énergie cinétique d'un objet de masse $m$ (en kg) qui se déplace à la vitesse $v$ (en $m.s^{-1}$) est donnée par la formule : $E_c=\frac{1}{2}\times m \times v^2$.

  1. Écrire une fonction nommée get_energie_cinetique ayant comme paramètres la masse m et la vitesse v qui renvoie l'énergie cinétique.
  2. Est-ce une fonction ou une procédure ? Pourquoi ?
  3. Quelle est l'énergie (en Joule) d'un objet de 3 kg se déplaçant à 1.56 $m.s^{-1}$ ?

  1. Écrire une fonction saisir_num_tel qui ne prend pas de paramètre mais renvoie le numéro de téléphone saisi par l'utilisateur comme chaîne de caractères.

  2. Est-ce une fonction ou une procédure ? Pourquoi ?

  3. Écrire une fonction nommée prevenir_message ayant comme paramètre un numéro de téléphone qui affiche "Vous allez recevoir un message de confimation au .........." où apparaît le numéro de téléphone saisi.
    Exemple : prevenir_message(0665432100) affiche "Vous allez recevoir un message de confimation au 0665432100.".

  4. Est-ce une fonction ou une procédure ? Pourquoi ?

  5. Intégrer ces deux fonctions pour faire apparaître un programme qui :

    • Demande à l'utilisateur son numéro de téléphone.

    • Affiche un message selon lequel un message de confirmation va être envoyé au numéro de la personne.

Reprise de l'algorithme obtenu à l'exercice 18 du chapitre A1 (cf. Lien vers l'énoncé initial).

  1. Écrire une fonction nommée get_moyenne5 qui renvoie la moyenne de cinq nombres quelconques passés en arguments.
  2. Proposer une précondition portant sur chacun des paramètres d'entrée pour assurer que la possibilité de calculer la somme.

Reprise de l'algorithme obtenu à l'exercice 6 du chapitre A1 (cf. Lien vers l'énoncé initial).

Voici une écriture possible en langage Python de l'algorithme de cet exercice 6 sous forme de fonction :

def exo6(n):
	s = 0
	for i in range(1,n+1):
		s = s + i
	return s
		
  1. Documenter la fonction précédente en ajoutant un docstring et préciser le typage des paramètres.

  2. Proposer des préconditions écrites sur la variable n en utilisant l'instruction assert qui assurent le bon usage de cette fonction exo6.

  3. Proposer un postcondition écrite sur la variable renvoyée.

Reprise de l'algorithme obtenu à l'exercice 15 du chapitre A1 (cf. Lien vers l'énoncé initial).

Voici une écriture possible en langage Python de l'algorithme de cet exercice 15 sous forme de fonction :

def exo15(phrase,lettre):
	fin = ""
	for elt in phrase:
		if elt != lettre:
			fin = fin + elt
	return fin
		
  1. Documenter la fonction précédente en ajoutant un docstring et préciser le typage de chaque paramètre.

  2. Proposer des préconditions écrites sur les variables phrase et lettre en utilisant l'instruction assert qui assurent le bon usage de cette fonction exo15.

  3. Proposer un postcondition écrite sur la variable renvoyée.

QCM

Questions issues de la Banque Nationale de Sujets

Propriétaire des ressources ci-dessous : ministère de l'Éducation nationale et de la jeunesse, licence CC BY SA NC

Voici une sélection de questions issues de la banque nationale de sujets, répondez à ces questions (attention, cette sélection n'est pas exhaustive).

On définit deux fonctions :

def f(x):
    y = 2*x + 1
    return y

def calcul(x):
    y = x - 1
    return f(y)
            

Quelle est la valeur renvoyée par l'appel calcul(5) ?

Réponses :

A- 4

B- 9

C- 11

D- 19

On exécute le code suivant

a = 2
b = 3
c = a ** b
d = c % b
            

Quelle est la valeur de d à la fin de l'exécution ?

Réponses :

A- 1

B- 2

C- 3

D- 4

On définit L = [2,3,5,7,-4].
En demandant la valeur de L[5], qu'obtient-on ?

Réponses :

A- -4

B- 2

C- 3

D- une erreur

On définit L = [4,25,10,9,7,13].
Quelle est la valeur de L[2] ?

Réponses :

A- 4

B- 25

C- 10

D- 9

En Python, quelle est la méthode pour charger la fonction sqrt du module math ?

Réponses :

A- using math.sqrt

B- #include math.sqrt

C- from math include sqrt

D- from math import sqrt

On exécute le script suivant :

def calcul(a,b):
    a = a + 2
    b = b + 5
    c = a + b
    return c

a,b = 3,5
calcul(a,b)

À la fin de cette exécution :

Réponses :

A- a vaut 3, b vaut 5 et c vaut 15

B- a vaut 3, b vaut 5 et c n'est pas défini

C- a vaut 5, b vaut 10 et c vaut 15

D- a vaut 5, b vaut 10 et c n'est pas défini

On exécute le script suivant :

def essai():
    a = 2
    b = 3
    c = 4
    return a
    return b
    return c

t = essai()

Quelle est la valeur de t après l'exécution de ce code ?

Réponses :

A- 2

B- 3

C- 4

D- (2,3,4)

La fonction suivante calcule la racine carrée du double d’un nombre flottant :

from math import sqrt
def racine_du_double(x):
    return sqrt(2*x)

Quelle est la précondition sur l'argument de cette fonction ?

Réponses :

A- x < 0

B- x >= 0

C- 2 * x > 0

D- sqrt(x) >= 0

Autres QCM

Les QCM suivants sont issus de https://genumsi.inria.fr.

(Auteur Nicolas Revéret)

On souhaite écrire un programme calculant le triple d'un nombre décimal et affichant le résultat. On a saisi le code suivant :

nombre = input("Saisir un nombre")
triple = nombre * 3
print(triple)

Un utilisateur saisit le nombre 5 lorsque l'ordinateur lui demande. Quel va être le résultat affiché ?

Réponses :

A- nombrenombrenombre

B- 555

C- 15

D- 15.0

(Auteur Nicolas Revéret)

On a saisi le code suivant :

nombre = int (input("Saisir un nombre") )
double = nombre * 2
print(double)

Quel message affiche l’ordinateur lorsque l'utilisateur saisit 8.5 ?

Réponses :

A- 16

B- 16.0

C- 17

D- L'ordinateur affiche une erreur

(Auteur Nicolas Revéret)

On a saisi le code suivant :

a = 8
b = 5
a = a + b
b = a - b
a = a - b

Quelles sont les valeurs de a et b à la fin du programme ?

Réponses :

A- a = 8 et b = 5

B- a = 8 et b = 13

C- a = 5 et b = 8

D- a = 13 et b = 5

(Auteur Christophe BEASSE)

Que contiennent les variables a et b si on execute ce script ?

def func(a):
    a += 2.0
    return a 
a = 5.0 
b = func(a)

Quelles sont les valeurs de a et b à la fin du programme ?

Réponses :

A- 5.0 et 5.0

B- 5.0 et 7.0

C- 7.0 et 5.0

D- 7.0 et 7.0

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Utilisation de la console EDUPYTHON :

Présentation de JUPYTER :

Les fonctions (en mode console EDUPYTHON) :

Savoir faire et Savoir

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