Initiation au langage Python pour les mathématiques au lycée

Les nouveaux programmes de mathématiques du lycée font une belle part à l’algorithmique et à la programmation, en particulier à la programmation en langage Python au sein du chapitre sur les statistiques. Nous souhaitons donc dans cet article donner les rudiments de ce langage, nécessaires à la programmation au lycée.

Ce mini-tutoriel, afin d’être compris, nécessite d’être familier avec le langage algorithmique : entrées, sorties, affectation, instruction conditionnelle et boucles.

Les variables

Les variables en Python sont de type nombre entier, nombre décimal, chaîne de caractères, etc. Les principaux types de variables sont :

• int : un nombre entier. Ex : 8
• float : un nombre décimal. Ex : 2.75
• string : une chaîne de caractères. Ex : « Bonjour ça va ? »

Le typage du Python est dynamique, c’est à dire que Python peut modifier le type des variables en cours de programme. Les variables ne sont donc pas déclarées en début de programme.

Entrées

Attention la commande input enregistre toujours une chaîne de caractères, qu’il faut convertir en nombre si on veut pouvoir effectuer des calculs.

Par exemple, voici la syntaxe pour demander à un utilisateur de saisir un nombre et l’enregistrer dans la variable nommée a :

a = float(input("Saisissez la valeur de a"))

Cette syntaxe mérite quelques explications.

La commande input signifie que l’ordinateur attend que l’utilisateur saisisse une donnée après avoir affiché « Saisissez la valeur de a ». Or sans précision particulière, la donnée saisie sera considérée comme une chaîne de caractères. La commande float est donc nécessaire pour transformer la chaîne de caractères en nombre décimal.

Ainsi, si la variable a doit être un nombre entier, on utilisera cette syntaxe très proche :

a = int(input("Saisissez la valeur de a"))

L’affectation proprement dite dans la variable a est exécutée à l’aide du symbole =.

Pour que cela soit plus lisible, l’instruction \n permet un saut de ligne

a = int(input("Saisissez la valeur de a\n"))

Sorties

Voici la commande qui va afficher ‘La valeur de a est …’

print ("La valeur de test a est", a)

La virgule effectue la concaténation entre la chaîne de caractères entre guillemets et la valeur enregistrée dans la variable a. La commande print permet d’afficher le texte indiqué entre parenthèses.

Affectation

Comment attribuer une valeur à une variable. Par exemple comment enregistrer 2 dans la variable nommée a, c’est très simple :

a=2

Comment ajouter 1 à la variable a :

a=a+1

ou bien cette syntaxe raccourcie qui fait la même chose :

a += 1

Instruction conditionnelle

• ‘si’ est traduit par if (…):
• ‘si alternatif’ par elif (…):
• ‘sinon’ par else:

Pour effectuer un test sur la valeur de a : « a est-il égal à 2 ? » On écrira : a==2.

Par exemple, un simple test sur la variable a :

if (a==2):
	print(‘a est à 2 !’)
elif (test>=3):
	print(‘a est supérieur ou égal à 3’)
else:
	print(‘autre chose’)

Notons au passage l’importance de l’indentation dans Python. La fin des instructions et des boucles ne sont pas indiquées autrement que par l’indentation.

Boucle ‘pour’

Par exemple pour afficher 10 fois ‘bonjour’, pour i allant de 0 à 9 :

for i in range(10): 
	print(‘bonjour’)

Pour afficher les nombres entiers de 5 à 9 :

for i in range(5, 10): 
	print(i)

Boucle ‘tant que’

Exemple pour afficher les nombres entiers de 0 à 5 :

a=0
while a<=5 :
	print(a)
	a=a+1

S’entraîner à programmer

Il est très facile de s’entraîner au Python : vous pouvez par exemple télécharger le logiciel Anaconda Distribution qui va vous permettre de programmer vous-même en Python, et de visualiser les résultats.

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Merci à Thibaud Poirier pour son aide précieuse.

Thierry

Fondateur, professeur de mathématiques aux Cours Thierry

Fondateur des Cours Thierry, j'enseigne les mathématiques depuis 2002. D'abord comme professeur particulier, à présent j'anime une équipe de professeurs au sein des Cours Thierry afin de proposer un accompagnement scolaire en mathématiques, physique-chimie et français.