Programmation avec le langage Python sous Windows


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Prendre en main Python sous Windows

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Introduction à la programmation

Buts et objectifs

Après avoir travaillé sur cet exercice, vous devriez être capable de:

  • Exécutez l'environnement de bureau Python (Spyder).
  • Utilisez l’environnement de bureau, y compris

- La fenêtre de la console où vous pouvez taper des commandes.

- La fenêtre de l'explorateur de variables dans laquelle vous pouvez inspecter les variables dans votre espace de travail.

- La fenêtre de l'éditeur où vous pouvez éditer des scripts et des fonctions.

- La fenêtre de l'explorateur de fichiers où vous pouvez trouver des fichiers avec le code enregistré sur l'ordinateur.

  • Utilisez l'environnement de bureau pour obtenir de l'aide sur les fonctions.
  • Tapez et exécutez les commandes dans l'invite de commande (fenêtre de la console).
  • Créer des variables et attribuer des valeurs de différents types, notamment

- Nombres décimaux

- Nombres entiers

- Chaînes de texte

- Valeurs logiques (True / False).

  • Utilisez les opérateurs arithmétiques de base pour ajouter, soustraire, multiplier, diviser et exposer des variables.
  • Utilisez des fonctions simples telles que cos (), sin (), tan (), exp () et log ().
  • Écrivez un script contenant plusieurs instructions et exécutez-le dans l'environnement de bureau.
  • Enregistrez des scripts dans un fichier, puis ouvrez et exécutez des scripts enregistrés dans des fichiers.

Préparation suggérée

Vidéo: Utilisation de l'environnement de bureau

Installation

L'interface de l'environnement de développement intégré

Lorsque vous démarrez Spyder, une interface, semblable à la suivante, vous attendra.

Module 1. Introduction à la programmation

L'interface est divisée en plusieurs fenêtres.

  • La fenêtre de la console est utilisée pour inviter les commandes que vous voulez que Python s'exécute. Assurez-vous que l’onglet ‘Console iPython’ est sélectionné pour afficher la fenêtre appropriée.
  • La fenêtre de l'explorateur de variables affiche une liste de toutes les variables créées. La liste est initialement vide car aucune variable n'a encore été créée. Assurez-vous que l’onglet ‘Variable explorer’ est sélectionné pour afficher la bonne fenêtre.
  • La fenêtre de l'explorateur de fichiers affiche une liste des fichiers présents dans le répertoire de travail en cours. Vous devez sélectionner l'onglet "Explorateur de fichiers" pour afficher la fenêtre de l'explorateur de fichiers, à côté de l'onglet "Explorateur de variables".

Exercice 1A Connaître l'interface

  1. Cliquez avec la souris dans la fenêtre de la console. Tapez a = 3 et appuyez sur Entrée. Vous avez maintenant invité

Python pour créer une variable appelée a et lui a donné la valeur initiale 3. Notez que la variable a est maintenant affichée dans la fenêtre de l'explorateur de variables.

  1. Tapez a + 2 dans la fenêtre de la console et appuyez sur Entrée. Python affiche maintenant le résultat de l'opération arithmétique consistant à ajouter 2 à la valeur de a. Remarquez dans la fenêtre de l'explorateur de variables que la valeur de a est inchangée.
  2. Tapez a = a + 2 et appuyez sur Entrée. Cela indique à Python d'effectuer l'opération arithmétique et d'écrire le résultat dans la variable a.
  • Quelle est la valeur d'un maintenant? Que s'est-il passé avec l'ancienne valeur de a?
  1. Utilisez la fenêtre de la console pour effectuer les opérations suivantes:
  • Créez une nouvelle variable x avec la valeur 4.
  • Créez une nouvelle variable y avec la valeur 7.
  • Créez une nouvelle variable z et définissez sa valeur sur la somme de x et y.
  • Inspectez la fenêtre de l'explorateur de variables pour vous assurer que la valeur de z est bien 11.
  1. Si vous tapez la séquence de commandes suivante,

a = 7



b = a

a = 9

2

Module 1. Introduction à la programmation

Quelle sera la valeur finale de la variable b? Vérifiez votre réponse en la tapant dans la fenêtre de la console. Si vous ne comprenez pas pourquoi b a toujours la valeur 7 alors que a a été affectée à une nouvelle valeur 9, vous devez lire le fonctionnement de l’affectation des variables.

Représenter et afficher des nombres

Lorsque nous effectuons des calculs avec des nombres en Python, nous travaillons généralement avec le format dit à virgule flottante double précision. Les nombres sont représentés avec un nombre fini de chiffres significatifs, correspondant à environ 16 décimales. Cela signifie que les nombres qui ne peuvent pas être représentés par un nombre fini de chiffres binaires seront automatiquement arrondis. Ce n’est généralement pas un problème, car 16 chiffres significatifs suffisent le plus souvent, mais la précision finie peut parfois être un peu déroutante: par exemple, tapez ce qui suit dans Python et observez le résultat.

1,1 + 2,2 - 3,3

Allusion

Python affiche toujours les nombres décimaux avec au moins une décimale, même si la décimale est zéro. Par exemple, le nombre 12 sera affiché comme 12.0.

Exercice 1B Opérations arithmétiques simples

Les opérateurs arithmétiques +, -, *, / sont utilisés pour additionner, soustraire, multiplier et diviser.

Allusion

Dans certaines versions plus anciennes de Python, la division de deux nombres entiers donnera toujours un nombre entier. Par exemple, l'expression 9/2 donnera le résultat 4. Pour éviter ce problème, un seul des opérandes doit être un nombre réel. Par exemple, 9.0 / 2 donnera le résultat de 4,5 comme souhaité. Ecrivez les deux expressions 9/2 et 9.0 / 2 dans la fenêtre de la console pour déterminer le comportement de votre interpréteur Python installé.

  1. Quels sont les résultats des expressions suivantes? Pensez-y d'abord, puis tapez les expressions dans la fenêtre de la console pour vérifier.

9/2 + 2

6 + 4 * 4

4/6 + 2

2 - 3 * 2 - 4

(7 - 5) * (7 + 5)

(3 * (4 - 2 * (3) + 4))

  1. L'opérateur d'exponentiation en Python est **. Qu'attendez-vous des résultats des expressions suivantes? Vérifiez en écrivant les expressions dans la fenêtre de la console.

2 ** 3

3 ** 2 - 4 ** 2

2 ** 2 ** 3

2 ** (2 ** 3)

  1. Vérifiez en Python que les expressions suivantes sont correctes.

3 · (2 ​​+ 32

) = 33

4

2 + 33 + 24 + 1 = 60

Exercice 1C Aide sur les fonctions

Allusion

Une grande partie des fonctionnalités de Python doivent être explicitement importées dans l'interpréteur avant de pouvoir être utilisées.

Écrivez maths d'importation dans la console et appuyez sur Entrée. Le module mathématique est maintenant importé. Il contient de nombreuses fonctions mathématiques et variables que vous pouvez maintenant utiliser.

La commande help est utile pour en savoir plus sur les fonctions et leur utilisation. Par exemple, l’écriture de l’aide (math.sin) dans la fenêtre de la console affiche une description utile de la fonction sinus.

  1. Utilisez l’aide pour confirmer que la fonction calcule et renvoie le sinus d’un angle en radians et non en degrés.

Ensuite, testez-le dans la fenêtre de la console en écrivant les deux lignes suivantes et en inspectant les résultats.

math.sin (0.5 * math.pi)

math.sin (90)

  1. Utilisez l’aide pour examiner ce que font les fonctions round, math.floor, math.ceil et math.trunc.

Ensuite, vérifiez vos conclusions en répondant aux questions suivantes:



  • Math.floor (2.5) est-il identique à math.trunc (2.5)?
  • Math.ceil (-3,6) est-il identique à math.trunc (-3,2)?
  • Round (3.4) est-il identique à math.ceil (3.4)?
  • Round (-3.4) est-il identique à math.ceil (-3.4)?
  1. La fonction round peut également prendre un deuxième argument en spécifiant le nombre de décimales à arrondir. Essayez d’utiliser ceci pour arrondir le nombre 1234.56789 aux valeurs suivantes:
  • 1234.568
  • 1234,6
  • 1235
  • 1200
  1. La fonction math.log peut être utilisée pour calculer le logarithme d'un nombre. Il existe différentes fonctions de logarithme avec différentes bases, telles que le logarithme de base 10 et le logarithme naturel où la base est le nombre d’Euler, e. Utilisez l'aide pour savoir quelle est la base dans la fonction math.log.

Exercice 1D Fonctions mathématiques

  1. Écrivez les lignes suivantes dans la fenêtre de la console et observez ce qu’elles font:

math.pi

math.sqrt (25)

Le rayon r d’un cercle peut être trouvé lorsque la zone A est appelée:

Module 1. Introduction à la programmation

Comment calculer le rayon d'un cercle d'aire A = 30?

Solution

math.sqrt (30 / math.pi)

  1. Tapez a = 51 et appuyez sur entrée. Maintenant, la variable a contient la valeur 51. Tapez b = math.log (a) pour que Python calcule le logarithme de 51. Que contiennent maintenant les variables a et b?

Ensuite, tapez a = "cinquante et un". A nouveau, tapez b = math.log (a). Cette fois, vous recevrez un message d'erreur - pourquoi? Confirmez que, la commande b ayant échoué, la variable b n’a pas changé.

Scripts de l'exercice 1E

Un script est simplement un fichier texte où chaque ligne contient une commande. Lorsque le script est exécuté, les commandes sont exécutées dans l'ordre. Cela revient essentiellement à inviter les commandes une par une dans la fenêtre de la console.

L'utilisation de scripts présente toutefois certains avantages. Ils vous donnent un aperçu plus clair de votre code, vous permettent de sauvegarder la séquence de commandes pour une utilisation ultérieure et facilitent le partage de votre code avec d'autres personnes.

Un script doit avoir l'extension .py (par exemple, MyScript.py) et est donc parfois appelé simplement fichier py. Les scripts peuvent être créés avec l'éditeur intégré.

  • Créez un nouveau fichier vide dans la fenêtre de l'éditeur.
  • Dans le fichier vide, écrivez les trois commandes que vous avez utilisées pour résoudre l’exercice 1A, partie 4.
  • Enregistrez votre script (par exemple sous le nom myFirstScript.py). Notez que le script est maintenant répertorié dans la fenêtre de l'explorateur de fichiers.
  • Exécutez les commandes dans votre script. Cela peut être fait en appuyant sur F5 dans l'éditeur.
  • Enregistrez votre script sous un nom différent et observez que les deux fichiers de script sont maintenant présents dans la fenêtre de l'explorateur de fichiers.



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