Introduction à Python : Bases et Structures Fondamentales

Slides
Author

Natacha Njongwa Yepnga

1 Introduction à Python

1.1 Introduction

Python est un langage de programmation polyvalent, apprécié pour sa simplicité et sa lisibilité. Il est utilisé dans des domaines variés comme le développement web, la data science, et l’intelligence artificielle.

Qu’est-ce que Python?

  • Python est un langage interprété, open source, et multiplateforme.
  • Créé par Guido van Rossum en 1989 (première version en 1991).
  • Points forts :
    • Syntaxe simple et lisible.
    • Large écosystème de bibliothèques.

Conseils pour l’apprentissage de Python

  • Pratique régulière : Codez régulièrement pour solidifier vos bases.
  • Explorez des projets simples : Calculatrice, jeu de devinettes, gestion d’inventaire.
  • Utilisez les ressources disponibles :

Installer et configurer Python

Installer Python

Outils recommandés pour coder en Python

Visual Studio Code (VS Code)
  • Qu’est-ce que VS Code ?
    • Un éditeur de code léger, puissant et extensible, développé par Microsoft.
    • Idéal pour écrire et exécuter des scripts Python grâce à ses extensions.
  • Installer VS Code :
    • Téléchargez-le sur code.visualstudio.com.
    • Installez l’extension Python via le Visual Studio Code Marketplace :
      1. Ouvrez VS Code.
      2. Allez dans l’onglet des extensions (icône avec des blocs).
      3. Recherchez Python et cliquez sur “Installer”.
Anaconda
  • Qu’est-ce qu’Anaconda ?
    • Une distribution Python incluant Jupyter Notebook, des bibliothèques populaires (NumPy, Pandas, Matplotlib, etc.) et un gestionnaire d’environnements.
    • Idéal pour la data science et le machine learning.
  • Installer Anaconda :
    • Téléchargez-le depuis anaconda.com.
    • Suivez les instructions pour votre système d’exploitation (Windows, macOS, Linux).
  • Avantages :
    • Configuration simplifiée pour débuter.
    • Gestion facile des environnements virtuels avec conda.
Jupyter Notebook
  • Qu’est-ce que Jupyter Notebook ?
    • Un environnement interactif où vous pouvez écrire et exécuter du code Python dans des blocs (appelés “cellules”).
    • Idéal pour la data science et les visualisations.
  • Installer Jupyter Notebook :

    • Si vous avez Anaconda, Jupyter est préinstallé.

    • Sinon, installez-le avec pip :

      pip install notebook
Google Colab
  • Qu’est-ce que Google Colab ?
    • Un environnement en ligne gratuit pour coder en Python, développé par Google.
    • Aucun besoin d’installer Python ou Jupyter : tout fonctionne dans votre navigateur.
    • Avantage : accès à des GPU gratuits pour le machine learning.
  • Accéder à Google Colab :
    1. Rendez-vous sur colab.research.google.com.
    2. Connectez-vous avec un compte Google.
    3. Créez un nouveau notebook en cliquant sur New Notebook.
  • Fonctionnalités clés :
    • Sauvegarde automatique sur Google Drive.
    • Support intégré des bibliothèques populaires (NumPy, Pandas, Matplotlib, etc.).

1.2 Premiers pas avec Python

Python est un langage polyvalent, lisible et largement utilisé. Cette section vous guide à travers les bases essentielles pour bien commencer avec Python.

Déclaration de variables

Une variable est un conteneur permettant de stocker des données. En Python, il suffit de nommer la variable et d’y attribuer une valeur :

x = 5
y = "Python"
print(x, y)

Les Commentaires en Python

Dans un script Python, tout ce qui suit le caractère # est ignoré par l’interpréteur jusqu’à la fin de la ligne. Ces lignes sont appelées commentaires et sont destinées à expliquer le code dans un langage humain.

Pourquoi utiliser des commentaires ?

  • Clarifier le code : Expliquez des portions complexes pour vous ou d’autres développeurs.
  • Documenter le fonctionnement : Fournir des indications sur le rôle d’un morceau de code ou d’une fonction.
  • Faciliter la maintenance : Les commentaires rendent votre code plus compréhensible à long terme.

Les commentaires ne sont pas exécutés par Python et n’affectent donc pas les performances du programme.

Pour ajouter un commentaire, commencez la ligne avec un #. Python ignorera tout ce qui suit ce caractère jusqu’à la fin de la ligne.

Exemple simple :

# Ceci est un commentaire simple
print("Hello world!")  # Affiche un message à l'écran

# Déclaration de variables
nom = "Alice"  # Nom de l'utilisateur
age = 25       # Âge de l'utilisateur

# Affichage des informations
print(f"Nom : {nom}")
print(f"Âge : {age}")

# Cette partie affiche une salutation
print("Bonjour et bienvenue dans le cours de Python !")

Bonnes pratiques pour les commentaires

  • Soyez concis et clair Vos commentaires doivent aller à l’essentiel et être compréhensibles.
# Calcule la somme des éléments de la liste
total = sum([1, 2, 3, 4])
  • Évitez les commentaires inutiles

Ne commentez pas des choses évidentes que le code lui-même exprime clairement.

Exemple inutile :

# Attribue la valeur 5 à la variable x
x = 5
  • Mettez à jour vos commentaires

Assurez-vous que vos commentaires reflètent toujours le fonctionnement réel du code, surtout après des modifications.

Différents types de commentaires

  • Commentaires sur une ligne

Ils s’écrivent avec # au début de la ligne.

# Ce programme affiche un message
print("Bienvenue en Python !")
  • Commentaires multilignes

Pour commenter plusieurs lignes, vous pouvez utiliser # au début de chaque ligne ou une chaîne de caractères triple (""" ou ''') si le commentaire est temporaire.

# Début du programme
# Ce script montre un exemple
# avec des commentaires multilignes.

Ou avec une chaîne triple :

"""
Ce script illustre :
- L'utilisation de variables
- L'utilisation des commentaires
"""

2 Les variables en Python

2.1 Qu’est-ce qu’une variable ?

Une variable est un conteneur permettant de stocker une valeur ou des données. En Python, une variable peut contenir différents types de données comme des nombres, du texte, ou des structures complexes.

2.2 Déclaration d’une variable

En Python, il suffit d’utiliser un nom valide et de lui assigner une valeur avec le symbole =.

Exemple :

# Déclaration de variables
nom = "Alice"   # Chaîne de caractères
age = 25        # Entier
pi = 3.14       # Nombre flottant
est_actif = True  # Booléen

2.3 Les Types de Base en Python

Python propose plusieurs types de données de base, essentiels pour la manipulation des informations.

Comment connaître le type d’une variable en Python ?

Python propose une fonction intégrée appelée type() pour déterminer le type de données d’une variable.

Utilisation de type()

La fonction type() prend une variable en argument et retourne son type.

Exemples de types que vous pourriez rencontrer : - str : Chaîne de caractères - int : Entier - float : Nombre décimal - bool : Valeur logique

Ces types de base constituent les fondations des programmes en Python et sont utilisés dans presque tous les scripts.

Chaînes de caractères (str)

Les chaînes de caractères permettent de stocker du texte. Elles peuvent être utilisées pour manipuler des mots, des phrases ou des caractères individuels.

Exemple :

# Déclaration de variables
nom = "Alice"   # Chaîne de caractères
type(nom)

Entiers (int)

Les entiers représentent des nombres sans décimales, qu’ils soient positifs ou négatifs.

Exemple :

# Déclaration de variables
age = 25        # Entier
type(age)

Flottants (float)

Les flottants représentent des nombres avec des décimales, idéaux pour des calculs nécessitant des fractions. Exemple :

# Déclaration de variables
pi = 3.14       # Nombre flottant
type(pi)

Booléens (bool)

Les booléens sont des valeurs logiques, pouvant être True (vrai) ou False (faux). Ils sont souvent utilisés pour effectuer des comparaisons ou contrôler le flux d’un programme. Exemple :

# Déclaration de variables
est_actif = True  # Booléen
type(est_actif)

Résumé des types de base

Type Description
str Chaîne de caractères
int Nombres entiers
float Nombres décimaux
bool Valeurs logiques (True/False)

3 Afficher des résultats en Python

Afficher des résultats est une étape essentielle pour visualiser les données et comprendre ce que fait votre programme. En Python, l’affichage se fait principalement avec la fonction print().

3.1 La fonction print()

print() est utilisée pour afficher des informations dans la console. Elle permet de montrer le contenu de variables, des messages, ou des résultats de calcul.

Exemple :

print(valeur)

3.2 Afficher plusieurs éléments

Vous pouvez afficher plusieurs éléments en même temps en les séparant par des virgules. Python ajoute automatiquement un espace entre ces éléments.

Exemple :

print("Bonjour", "Python", 3.10)

3.3 Formatage des chaînes

Pour des affichages dynamiques et lisibles, plusieurs méthodes de formatage sont disponibles :

  • Concaténation avec + : Combine des chaînes de caractères.
nom = "Alice"
print("Bonjour, " + nom)
  • Substitution avec f-strings : Insère directement des variables dans une chaîne avec une syntaxe claire.
nom = "Alice"
age = 25
print(f"Bonjour, je m'appelle {nom} et j'ai {age} ans.")
  • Méthode format() : Insère des variables dans une chaîne avec des positions spécifiques.
nom = "Alice"
age = 25
print("Bonjour, je m'appelle {} et j'ai {} ans.".format(nom, age))

3.4 Caractères spéciaux

Certaines séquences spéciales permettent de modifier l’affichage : - \\n : Effectue un saut de ligne. - \\t : Ajoute une tabulation.

Ces caractères sont utiles pour structurer l’affichage dans la console.

print("Bonjour\\nPython")
print("Nom:\\tAlice")

3.5 Contrôler la fin de l’affichage

Par défaut, chaque appel à print() termine par un saut de ligne. Il est possible de modifier ce comportement pour afficher plusieurs éléments sur la même ligne.

print("Bonjour", end=" ")
print("Python !")

3.6 Résumé

Méthode Description
print() Affiche des données dans la console.
Concaténation Combine plusieurs chaînes de caractères.
f-strings Insère des variables directement dans une chaîne.
.format() Formate une chaîne avec des variables.
Caractères spéciaux Modifie l’apparence (nouvelle ligne, tabulation).

4 Les Structures conditionnelles et les Boucles

Les structures conditionnelles et les boucles permettent de contrôler le flux d’un programme en fonction de certaines conditions ou de répéter des actions.

4.1 Les Structures conditionnelles

Les structures conditionnelles permettent d’exécuter des blocs de code uniquement si une condition est remplie.

La condition if

La condition if est utilisée pour vérifier si une expression est vraie. Si c’est le cas, le bloc de code associé est exécuté.

Syntaxe de base

if condition:
    # Code à exécuter si la condition est vraie

Exemple simple

nombre = 10

if nombre > 0:
    print("Le nombre est positif.")

Ajout de else

L’instruction else permet d’exécuter un bloc de code si la condition est fausse.

nombre = -5
if nombre > 0:
    print("Le nombre est positif.")
else:
    print("Le nombre est négatif ou nul.")

Ajout de elif

L’instruction elif permet de vérifier plusieurs conditions successives.

nombre = 0

if nombre > 0:
    print("Le nombre est positif.")
elif nombre == 0:
    print("Le nombre est nul.")
else:
    print("Le nombre est négatif.")

Conditions imbriquées

Les if peuvent être imbriqués pour vérifier des conditions multiples.

age = 20
citoyen = True

if age >= 18:
    if citoyen:
        print("Vous pouvez voter.")
    else:
        print("Vous ne pouvez pas voter, même si vous êtes majeur.")
else:
    print("Vous êtes mineur.")

Comparaisons en Python

Les opérateurs de comparaison permettent d’évaluer des expressions.

Opérateur Description
== Égalité
!= Différence
< Inférieur à
<= Inférieur ou égal à
> Supérieur à
>= Supérieur ou égal à

Opérateurs logiques

Les opérateurs logiques permettent de combiner plusieurs conditions.

Opérateur Description
and Toutes les conditions doivent être vraies.
or Au moins une des conditions doit être vraie.
not Inverse le résultat de la condition.

4.2 Les Boucles en Python

Les boucles permettent de répéter des actions tant qu’une condition est vraie ou pour un nombre fixe d’itérations.

La boucle for

  1. La boucle for est utilisée pour parcourir une séquence (liste, chaîne de caractères, etc.).
  2. Chaque élément de la séquence est traité successivement.

La boucle while

  1. La boucle while répète un bloc de code tant qu’une condition est vraie.
  2. Attention aux boucles infinies : assurez-vous que la condition de sortie est atteinte.

Contrôle des boucles

Instruction Description
break Interrompt la boucle immédiatement, même si la condition n’est pas terminée.
continue Passe à l’itération suivante sans exécuter le reste du bloc de code actuel.
pass Ne fait rien. Utilisé comme espace réservé dans une boucle ou une condition.

4.3 Résumé

Structure Description
if Exécute un bloc si une condition est vraie.
elif Ajoute des conditions supplémentaires.
else Définit un bloc exécuté si toutes les conditions sont fausses.
for Parcourt une séquence ou un intervalle.
while Répète un bloc tant qu’une condition est vraie.
break Interrompt une boucle.
continue Saute à l’itération suivante.
pass Ne fait rien (utile pour des blocs vides).

Avec ces structures, vous pouvez écrire des programmes dynamiques et efficaces en Python !