Tes premiers calculs

Python, les bases · 40 min

C'est quoi, programmer ?

Un ordinateur est à la fois très rapide et très bête. Il peut faire des milliards de calculs par seconde, mais il ne fait rien tout seul et ne devine jamais ce que tu veux. Il exécute des instructions très simples, une par une, dans l'ordre, exactement comme elles sont écrites. Même si elles sont absurdes.

Pourquoi « très stricts » ? Parce qu'un humain comprend « je veux 2 savon » malgré la faute. L'ordinateur, lui, s'arrête à la moindre virgule mal placée. C'est frustrant au début, puis on s'habitue : c'est le prix de la précision.

Pourquoi Python ?

Il existe des centaines de langages. Python est celui qu'on utilise le plus en intelligence artificielle et en science des données, pour deux raisons :

1. il est lisible : il ressemble beaucoup à de l'anglais simple, avec peu de symboles bizarres ;
2. les meilleurs outils de machine learning (NumPy, pandas, scikit-learn, PyTorch) sont écrits pour lui.

Instagram, YouTube, Spotify ou Netflix utilisent tous Python quelque part.

Deux façons d'utiliser Python

1. La console (on dit aussi le mode interactif) : tu tapes une instruction, Python répond tout de suite. Parfait pour essayer.
2. Un fichier .py : tu écris plusieurs instructions dans un fichier, puis Python les exécute toutes, de haut en bas. C'est comme ça qu'on écrit de vrais programmes.

On commence par la console.

La console Python

Sur ton PC, on ouvre la console en tapant python3 dans le terminal. Elle affiche :

Python 3.12.3 (main, ...) on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>>

Les trois chevrons >>> sont l'invite de Python. Ce n'est plus l'invite du terminal : tout ce que tu tapes maintenant est lu par Python. Pour quitter et revenir au terminal : exit() ou Ctrl + D.

Dans l'appli, la console Python est intégrée : pas besoin de python3.

Toutes les opérations

Comprendre // et %

Souviens-toi de la division posée de l'école primaire : 7 divisé par 2, ça fait 3, et il reste 1, car 7 = 2 × 3 + 1.

• 7 // 2 donne le quotient : 3 ;
• 7 % 2 donne le reste : 1.

Autre exemple : 17 bonbons à répartir en paquets de 5. 17 = 5 × 3 + 2. Donc 17 // 5 vaut 3 (paquets complets) et 17 % 5 vaut 2 (bonbons qui restent).

Deux usages très courants :

• n % 2 vaut 0 si n est pair, et 1 s'il est impair ;
• convertir des minutes en heures : 135 minutes, c'est 135 // 60 = 2 heures et 135 % 60 = 15 minutes.

Trois règles d'écriture

• La multiplication s'écrit *, jamais x. Et on écrit 2 * 3, jamais 2 3 ou 2(3).
• Les nombres à virgule s'écrivent avec un point : 3.5. Jamais 3,5 : la virgule a un autre sens en Python, et le résultat serait faux sans message d'erreur. C'est la convention anglaise.
• La puissance s'écrit **. Le symbole ^ existe mais fait tout autre chose.

Les grands nombres

Python accepte des nombres aussi grands que tu veux (beaucoup de langages sont limités). Pour les rendre lisibles, tu peux mettre des tirets bas : 1_000_000 vaut un million. Python ignore les _.

L'ordre des opérations

Python respecte les priorités des maths :

1. d'abord ce qui est entre parenthèses ;
2. puis les puissances ** ;
3. puis *, /, //, % ;
4. et enfin + et -.

À priorité égale, Python calcule de gauche à droite.

2 + 3 * 4      # 14 : la multiplication passe avant, 3 * 4 = 12, puis 2 + 12
(2 + 3) * 4    # 20 : les parenthèses passent avant tout
10 - 4 - 3     # 3 : de gauche à droite, (10 - 4) - 3

Passer à un fichier : `print`

La console oublie tout dès que tu la fermes. Pour garder un programme, on l'écrit dans un fichier. Dans l'appli, l'éditeur de code joue le rôle de ce fichier.

Différence capitale : dans la console, Python affiche automatiquement le résultat de chaque ligne. Dans un fichier, il n'affiche rien, sauf si tu le lui demandes avec print :

2 + 3          # calculé, mais rien ne s'affiche
print(2 + 3)   # affiche 5

Tu créeras tes propres fonctions plus tard. Pour l'instant, retiens : print(...) veut dire « affiche ce qu'il y a entre les parenthèses ».

Sur ton PC, tu écrirais ces lignes dans un fichier calcul.py, puis tu le lancerais depuis le terminal avec python3 calcul.py.

Lance ton premier programme

Clique sur Exécuter. Observe : la première ligne est calculée mais n'affiche rien. Ensuite, modifie le code comme tu veux et relance. Tu ne peux rien casser.

2 + 3
print(2 + 3)
print(17 // 5)
print(17 % 5)
print((12 + 15 + 9) / 3)
print(1_000_000 * 3)

print(15 * 4)

print(3 * 500 + 2 * 1200)

print(14 % 2)
print(27 % 2)
print(100 % 2)

print(135 // 60)
print(135 % 60)

print(2 ** 63)
print(2 ** 9)

Teste-toi