Tests et Boucles

Author

Ludovic Deneuville

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1 Structures condionnelles et boucles

Dans ce Notebook, nous allons aborder les thèmes suivants :

les structures if, else
la boucle for
la boucle while
les instructions break et continue

2 Structures conditionnelles

Nous allons tester différentes conditions booléennes (voir Notebook 1) en utilisant les mots clés : if, else et elif.

Le principe est le suivant :

if condition1:
    # Bloc de code à exécuter si la condition1 est vraie
elif condition2:
    # Bloc de code à exécuter si la condition1 est fausse et condition2 est vraie
else:
    # Bloc de code à exécuter si la condition1 et 2 sont fausses

Remarques :

il peut y avoir autant de elif que nécessaire (entre 0 et infini)
le else est facultatif

Attention : Il est important de respecter la syntaxe, en particulier l’indentation !

a = 12

# Simple if
if a > 5:
    print("la variable a({}) est strictement supérieure à 5".format(a))

a = 3

# if else
if a > 5:
    print("la variable a({}) est strictement supérieure à 5".format(a))
else:
    print("la variable a({}) est inférieure ou égale à 5".format(a))

nb_habitants = 750

if nb_habitants < 500:
    print("village")
elif nb_habitants < 10000:
    print("ville")
else:
    print("grande ville")

# Conditions multiples

note_maths = 14
note_info = 20
validation_anglais = True

if note_maths > 10 and note_info > 10 and validation_anglais:
    print("Année validée")

# Conditions en cascade
if note_maths > 10:
    if note_info > 10:
        if validation_anglais:
            print("Félicitation, continuez comme ça !")
        else:
            print("Work harder")
    else:
        print("il y a 10 types de personnes, ceux qui sont bons en info et les autres")
else:
    print("1+1=2")

3 Boucles

Les boucles sont utiles pour répéter de nombreuses fois la même opération.
Par exemple si l’on souhaite afficher tous les éléments d’une liste, écrire autant de print qu’il y a d’éléments serait assez pénible.

Comme pour les structures conditionnelles, il est très important de respecter l’indentation !

3.1 La boucle for

Il y a plusieurs manières d’utiliser la boucle for, voici quelques exemples.

Il est très fréquent d’utiliser avec les boucles la méthode range(start, stop, step) qui génére une suite d’entiers

start : Valeur de départ de la séquence (optionnelle). Par défaut, elle est définie à 0.
stop : Valeur de fin de la séquence (exclue).
step : Pas d’incrément (optionnel). Par défaut, il est défini à 1.

# Afficher les entiers entre 1 et 6
for i in range(1, 6):
    print(i)

for i in range(6):
    print(i, i ** 2, sep="\t")

# Parcours d'une liste
personnages = ["Luke", "Leia", "Han", "Obi-Wan"]

for p in personnages:
    print("Hello " + p)

# Parcours d'une liste par indice
for i in range(len(personnages)):
    print("Personnage " + str(i) + " : " + personnages[i])

La fonction enumerate() est utilisée pour itérer simultanément sur les indices et les éléments.
Elle permet de générer un tuple(indice, élément)

list(enumerate(personnages))

# Parcours d'une liste en utilisant enumerate
for numero, nom in enumerate(personnages):
    print("Personnage " + str(numero) + " : " + nom)

# Parcours d'une chaîne de caractères
for char in "Dark Vador":
    print(char, end=" - ")

import time

message = "Salut les lapinous"
for i in range(len(message)):
    time.sleep(0.5)
    print(message[i], end="")

ingredients = {'sucre': '100g', 'poire': 2, 'lait': '1L', 'sel': True}

# Parcours des clés d'un dictionnaire
for cle in ingredients:
    print(cle)

3.2 La boucle while

Le principe de la boucle while est le suivant :

une condition d’entrée dans la boucle est définie
tant que la condition est vérifiée, le code dans la boucle est exécuté
et ainsi de suite, jusqu’à ce que l’on sorte de la boucle (ou que l’on reste coincé dedans à tout jamais…)

cpt = 5
while cpt >= 0:
    print(cpt, end="...")
    cpt -= 1      # cpt = cpt - 1
print("Boom")

user_input = input("Entrez un nombre pair : ")
while int(user_input) % 2 != 0:
    print("Ce n'est pas un nombre pair.")
    user_input = input("Entrez un nombre pair : ")
print("Merci, vous avez entré un nombre pair.")

Critère d’arrêt

La différence principale avec la boucle for est le critère d’arrêt.
Dans une boucle for, ce critère est clair : la boucle itère sur les éléments d’un objet itérable, nécessairement de taille finie.

Au contraire, dans la boucle while, ce critère peut ne jamais se réaliser et l’on se retrouve alors dans une boucle infinie…

Par exemple si l’on se trompe dans le nom des indices, voici le résultat :

# Utilisez le bouton "Stop" (carré noir) de Jupyter pour arrêter le programme en cours
i = 1
j = 1
while i <= 5:
    j = j + 1

Comme i = 1 et ne change jamais, la condition i <= 5 est toujours égale à True

print(i)
print(j)

3.3 L’instruction break

Une autre possibilité pour sortir d’une boucle for ou while est d’utiliser l’instruction break.

Le code ci-dessous montre une utilisation de cette instruction :

On rentre dans une boucle infinie (While true)
Le seul moyen d’en sortir est de trouver le bon nombre, ce qui nous envoie vers le break

Le code contient également des instructions try et except qui gérent le cas ou la valeur saisie n’est pas numérique.

Remarque : en cas de boucles imbriquées, le break ne met fin qu’à la boucle de niveau supérieur.

import random

nombre_aleatoire = random.randint(1, 20)

print("Entrez un nombre entre 1 et 20")
while True:
    nombre_saisi = input()
    try:
        nombre_saisi = int(nombre_saisi)
        if nombre_saisi == nombre_aleatoire:
            break
        elif nombre_saisi < 1 or nombre_saisi > 20:
            print("Entre 1 et 20 !!!")        
        elif nombre_saisi > nombre_aleatoire:
            print("c'est moins")
        elif nombre_saisi < nombre_aleatoire:
            print("c'est plus")
    except ValueError:
        print("Veuillez entrer un entier valide")
        
print("Félicitations, vous avez trouvé le nombre secret :", nombre_aleatoire)

3.4 L’instruction continue

L’instruction continue permet de passer à l’itération suivante de la boucle.

Dans l’exemple ci-dessus :

on rentre dans une boucle infinie
tant que l’on ne rentre pas le bon prénom, on recommence au début de la boucle
- puis on ne sort de la boucle que lorsque l’on a rentré le bon mot de passe

votre_prenom = "alice"

while True:
    print("Veuillez entrer votre prénom.")
    prenom = input()
    if prenom != votre_prenom:
        continue
    print("Veuillez entrer votre mot de passe.")
    mdp = input()
    if mdp == "123456":
        break
print("Bienvenue " + votre_prenom)

4 Exercices

4.1 Exercice 1

Ecrire un programme qui calcule la somme des 10 premiers entiers au carré.
Ecrire un programme qui calcule la somme des 5 premiers entiers impairs au carré.

# Testez votre réponse dans cette cellule

# Remarque : avec Python il est possible parfois de condenser l'écriture
sum(i**2 for i in range(1,11) if i%2 == 1)

4.2 Exercice 2

Ré-écrivez le code ci-dessous à l’aide d’une boucle for.
Indice : explorez les différentes utilisations de la méthode range()

cpt = 5
while cpt >= 0:
    print(cpt)
    cpt -= 1      # cpt = cpt - 1
print("Boom")

# Testez votre réponse dans cette cellule

4.3 Exercice 3

Réécrivez la boucle for suivante à l’aide d’une boucle while.

gamme = ['do', 're', 'mi', 'fa', 'sol', 'la', 'si']

for i, note in enumerate(gamme):
    print("La note numéro " + str(i) + " de la gamme de do majeur est " + note)

# Testez votre réponse dans cette cellule

4.4 Exercice 4

Triez la liste ci-dessous à l’aide de 2 boucles for (sans utiliser de méthode toute faite de tri) :

liste = [34, 7, 20, 12, 50, 23, 16, 28, 6, 11, 19, 13, 26, 8, 9]

# Testez votre réponse dans cette cellule

4.5 Exercice 5

Ecrivez un programme permettant de calculer les 10 premiers termes de la suite de Fibonacci à l’aide d’une boucle for.
Même question avec une boucle while.

Rappel : La suite de Fibonacci se définit de la manière suivante :

les deux premiers nombres sont 0 et 1
chaque autre nombre de la suite s’obtient en additionnant les deux nombres qui le précèdent

# Testez votre réponse dans cette cellule

4.6 Exercice 6

Calculer le minimum et le maximum de la série de valeurs suivantes, sans utiliser les fonctions min et max de Python.

x = [8, 18, 6, 0, 15, 17.5, 9, 1]

# Testez votre réponse dans cette cellule

4.7 Exercice 7

À l’aide de boucles for et while, parcourez ce dictionnaire et affichez la moyenne de chaque élève.

notes = {
    "Miranda"  : [16, 5, 8, 12],
    "Celestin" : [19, 1, 7, 10],
    "Hypolyte" : [18, 3, 12],
    "Josephine": [12, 15, 14, 14]
}

# Testez votre réponse dans cette cellule

4.8 Exercice 8

Calculer la moyenne et la variance de la série de valeurs suivantes, sans utiliser des fonctions déjà codées :

x = [8, 18, 6, 0, 15, 17.5, 9, 1]

Pour rappel, les formules sont :

moyenne : \[\bar{x} = {\frac {1}{n}}\sum_{i=1}^{n}x_{i}\]
variance : \[\sigma^2 = {\frac {1}{n}}\sum_{i=1}^{n} (x_{i}-\bar{x})^2\]

# Testez votre réponse dans cette cellule

# Pour vérifier vos résultats
import numpy as np

# Create an array of numbers
x = [8, 18, 6, 0, 15, 17.5, 9, 1]

print("Mean     : ", np.mean(x))
print("Variance : ", np.var(x))