Fiche de révision : Bases de Python et algorithmique

📋 Plan du Cours

1. Fonctions natives d’entrée et sortie
2. Boucles for et while
3. Conditions et branchements
4. Variables et expressions Python
5. Types et opérations de base
6. Booléens et chaînes de caractères
7. Algorithmique et pseudo-code
8. Codage binaire et capacités
9. Conversions et arithmétique binaire
10. Hexadécimal et dépassement

📖 1. Fonctions natives d’entrée et sortie

🔑 Notions clés & Définitions

• type : La fonction type(expression) analyse et affiche le type de l’expression fournie.
• print : La fonction print(expression) affiche à l’écran la valeur de l’expression, sans afficher les guillemets d’une chaîne de caractères.
• input : La fonction input() attend que l’utilisateur saisisse des symboles au clavier, tandis que input(chaîne_1) affiche d’abord une indication destinée à l’utilisateur.

★ À maîtriser

📌 Quelle que soit la saisie effectuée au clavier, Python la considère comme une chaîne de caractères, même si l’utilisateur saisit un nombre.

Compléments

📌 Les fonctions int(expression) et float(expression) forcent si possible l’expression à devenir respectivement un nombre entier ou un nombre flottant.

📖 2. Boucles for et while

🔑 Notions clés & Définitions

• boucle for : Une boucle for répète un bloc d’instructions en faisant varier une variable sur une suite de valeurs déterminée.
• boucle while : Une boucle while répète un bloc d’instructions tant que son expression booléenne a la valeur True.

★ À maîtriser

• Dans for v in range(n,p), la variable v prend les valeurs entières de n à p-1 et le bloc est exécuté $p-n$ fois.

• Dans for v in range(p), range(p) est l’écriture simplifiée de range(0,p) et le bloc est exécuté p fois.

📌 Python évalue la condition d’une boucle while après chaque itération, donc la boucle peut ne jamais commencer si la condition initiale vaut False ou ne jamais finir si elle reste True.

Compléments

• Une boucle imbriquée exécute le bloc intérieur pour chaque valeur de la boucle extérieure, ce qui multiplie les nombres de répétitions.

💡 Astuce mémo

for compte les passages connus ; while teste la condition après chaque itération

📖 3. Conditions et branchements

★ À maîtriser

📌 Dans une instruction if expression, le bloc associé est exécuté lorsque l’expression vaut True, tandis que le bloc else est exécuté sinon.

📌 La forme elif permet de remplacer une instruction if imbriquée dans un else par une succession de conditions alternatives.

Compléments

• Dans un programme qui compare a, b et c par des conditions imbriquées, la variable m peut recevoir la valeur médiane des trois nombres.

💡 Astuce mémo

if choisit un bloc si True, else l’autre si False

📖 4. Variables et expressions Python

🔑 Notions clés & Définitions

• variable : Une variable est l’association d’une valeur et d’un nom identifiant une case mémoire, et sa valeur peut évoluer au cours du temps.
• expression : Une expression est une suite de caractères qui définit une valeur, comme 3, 'bonjour', 3**4 ou 2<3.

📝 Points essentiels

📌 En Python, l’affectation nom_variable = valeur crée dynamiquement la variable ou remplace sa valeur précédente.

📌 Python possède un typage dynamique : le type d’une variable n’est pas figé et peut évoluer pendant l’exécution du programme.

💡 Astuce mémo

affectation → création ou remplacement de la valeur

📖 5. Types et opérations de base

🔑 Notions clés & Définitions

• int : Le type int représente les nombres entiers, comme 1, 0 et -1000.
• float : Le type float représente les nombres à virgule flottante, écrits avec un point décimal ou en notation scientifique comme 1.5, .5, 5. ou 5e3.

📝 Points essentiels

• Les opérations arithmétiques Python s’écrivent addition et soustraction avec + et -, multiplication avec *, division avec /, et puissance avec **.

• Pour deux entiers a et b, a//b donne le quotient entier de la division euclidienne et a%b donne son reste.

💡 Astuce mémo

5 est int, 5.0 est float, '5' est str

📖 6. Booléens et chaînes de caractères

🔑 Notions clés & Définitions

• chaîne de caractères : Une chaîne de caractères est une suite de symboles écrite entre guillemets simples ou doubles, et un espace compte comme un caractère.
• booléen : Une donnée booléenne est une donnée qui ne peut prendre que deux valeurs : True ou False.

★ À maîtriser

• La concaténation de deux chaînes s’écrit chaîne_1 + chaîne_2 et produit une seule chaîne contenant leurs caractères successifs.

📌 Les comparaisons ==, !=, >, <, >= et <= renvoient toujours un booléen True ou False.

📌 Pour les booléens, and vaut True si les deux opérandes sont True, or vaut True si au moins une opérande est True, et not inverse la valeur booléenne.

Compléments

• La duplication d’une chaîne s’écrit n*chaîne_1 avec n entier et répète la chaîne n fois.

📖 7. Algorithmique et pseudo-code

🔑 Notions clés & Définitions

• algorithme : Un algorithme est une suite finie d’instructions élémentaires appliquées dans un ordre déterminé pour obtenir un résultat en un nombre fini d’étapes.
• pseudo-code : Le pseudo-code décrit un algorithme avec un vocabulaire simple et indépendant d’un langage de programmation particulier.
• table d’exécution : Une table d’exécution suit l’évolution des variables pas à pas afin de détecter les erreurs et de vérifier le comportement d’un algorithme.

📝 Points essentiels

• Les cinq instructions fondamentales sont:
  • la déclaration
  • l’affectation
  • la séquence
  • le test conditionnel
  • la boucle

💡 Astuce mémo

déclarer, affecter, séquencer, tester, répéter

📖 8. Codage binaire et capacités

🔑 Notions clés & Définitions

• binaire : Le binaire est une écriture en base 2 utilisant seulement les symboles 0 et 1, chaque position correspondant à une puissance de 2.

📝 Points essentiels

• Sur n bits, on peut encoder $2^n$ nombres entiers différents, compris entre 0 et $2^n-1$.

📌 Avec une mémoire de taille fixe, une addition qui produit un bit supplémentaire provoque un overflow et le bit de poids fort est perdu.

💡 Astuce mémo

Chaque bit est une case électrique allumée ou éteinte : 1 ou 0

📖 9. Conversions et arithmétique binaire

★ À maîtriser

• Pour convertir un binaire en décimal, on décompose chaque bit en une somme de puissances de 2 puis on calcule cette somme.

• Pour convertir un décimal en binaire par divisions successives, on divise par 2, on conserve les restes et on lit les restes de bas en haut.

Compléments

📐 Formule — L’addition binaire suit les règles usuelles avec notamment $1_2+1_2=10_2$ et la gestion des retenues.

💡 Astuce mémo

décomposer, convertir, regrouper par quatre pour l’hexadécimal

📖 10. Hexadécimal et dépassement

🔑 Notions clés & Définitions

• hexadécimal : L’hexadécimal est une écriture en base 16 utilisant les symboles 0 à 9 et A à F, chaque rang représentant une puissance de 16.

★ À maîtriser

• Pour convertir un binaire en hexadécimal, on regroupe les bits par paquets de quatre en partant de la droite et on code chaque paquet par un chiffre hexadécimal.

Compléments

• Pour convertir un nombre hexadécimal en binaire, on remplace chaque chiffre hexadécimal par son écriture sur quatre bits.

• Dans une mémoire de 8 bits, l’addition binaire de 199 et 64 produit 7 après perte du bit supplémentaire, ce qui constitue un overflow.

💡 Astuce mémo

retenue hors de la taille mémoire → bit perdu → overflow

📊 Tableaux de synthèse

Types de données Python