Types de données et opérateurs en Python

Introduction

Dans ce laboratoire, vous allez explorer les types de données et les opérateurs fondamentaux de Python. En vous appuyant sur vos connaissances acquises lors du laboratoire précédent, vous allez apprendre à manipuler les entiers (integers), les nombres à virgule flottante (floating-point numbers), les chaînes de caractères (strings) et les valeurs booléennes (boolean values). Vous allez également pratiquer l'utilisation de divers opérateurs pour effectuer des calculs et des comparaisons. Cette expérience pratique approfondira votre compréhension des concepts de base de Python et vous préparera à des tâches de programmation plus avancées.

Skills Graph

Comprendre les types de données numériques

Dans cette étape, vous allez travailler avec deux types de données numériques principaux en Python : les entiers (integers) et les nombres à virgule flottante (floating-point numbers).

1. Ouvrez l'interpréteur Python en tapant la commande suivante dans votre terminal :

   python

   Vous devriez voir l'invite Python (>>>), ce qui indique que vous êtes maintenant dans le shell interactif Python.

2. Commençons par explorer les entiers. Dans l'interpréteur Python, tapez ce qui suit :

   >>> age = 25
   >>> print(f"I am {age} years old.")
   I am 25 years old.
   >>> type(age)
   <class 'int'>

   Ici, age est une variable de type entier. La fonction type() confirme qu'il s'agit d'un type de données int (entier). Les entiers sont des nombres entiers sans virgule décimale.

3. Maintenant, travaillons avec les nombres à virgule flottante :

   >>> height = 1.75
   >>> print(f"My height is {height} meters.")
   My height is 1.75 meters.
   >>> type(height)
   <class 'float'>

   height est un nombre à virgule flottante, représenté par le type de données float en Python. Les nombres à virgule flottante sont utilisés pour les nombres avec une virgule décimale.

4. Effectuons un calcul en utilisant ces types de données numériques :

   >>> weight = 70  ## Définissons d'abord le poids
   >>> bmi = weight / (height ** 2)
   >>> print(f"My BMI is {bmi:.2f}")
   My BMI is 22.86

   Ici, nous définissons d'abord weight. L'opérateur ** est utilisé pour l'exponentiation (élévation à une puissance). Le .2f dans la chaîne formatée (f-string) formate la sortie pour n'afficher que deux décimales.

   # est utilisé pour les commentaires en Python. Les commentaires sont ignorés par l'interpréteur et servent à documenter le code.

Si vous faites une erreur ou que vous souhaitez tester différentes valeurs, ne vous inquiétez pas! Vous pouvez simplement redéfinir les variables et exécuter les calculs à nouveau.

Travailler avec les chaînes de caractères

Dans cette étape, vous allez apprendre à travailler avec les chaînes de caractères (strings), qui sont des séquences de caractères en Python.

1. Dans l'interpréteur Python, créez une variable de type chaîne de caractères :

   >>> name = "Alice"
   >>> print(f"Hello, {name}!")
   Hello, Alice!
   >>> type(name)
   <class 'str'>

   Le type de données str représente les chaînes de caractères en Python. Les chaînes de caractères sont encadrées par des guillemets simples ('') ou des guillemets doubles ("").

2. Les chaînes de caractères prennent en charge diverses opérations. Explorons-en quelques-unes :

   >>> ## Concaténation de chaînes de caractères (jonction de chaînes)
   >>> first_name = "John"
   >>> last_name = "Doe"
   >>> full_name = first_name + " " + last_name
   >>> print(full_name)
   John Doe
   
   >>> ## Répétition de chaîne de caractères
   >>> echo = "Hello " * 3
   >>> print(echo)
   Hello Hello Hello
   
   >>> ## Longueur d'une chaîne de caractères
   >>> print(len(full_name))
   8
   
   >>> ## Accès aux caractères d'une chaîne de caractères
   >>> print(full_name[0])  ## Premier caractère (index 0)
   J
   >>> print(full_name[-1])  ## Dernier caractère
   e

   N'oubliez pas qu'en Python, l'indexation commence à 0, donc le premier caractère se trouve à l'index 0.

3. Les chaînes de caractères en Python sont immuables, ce qui signifie que vous ne pouvez pas modifier des caractères individuels. Cependant, vous pouvez créer de nouvelles chaînes de caractères à partir de celles existantes :

   >>> uppercase_name = full_name.upper()
   >>> print(uppercase_name)
   JOHN DOE
   
   >>> lowercase_name = full_name.lower()
   >>> print(lowercase_name)
   john doe

   Ces méthodes ne modifient pas la chaîne de caractères originale, mais créent de nouvelles chaînes.

Comprendre les valeurs booléennes et les opérateurs de comparaison

Dans cette étape, vous allez apprendre à propos des valeurs booléennes et à utiliser les opérateurs de comparaison en Python.

1. Les valeurs booléennes en Python sont soit True (Vrai) soit False (Faux). Créons quelques variables booléennes :

   >>> is_student = True
   >>> is_employed = False
   >>> print(f"Is a student: {is_student}")
   Is a student: True
   >>> print(f"Is employed: {is_employed}")
   Is employed: False
   >>> type(is_student)
   <class 'bool'>

   Les valeurs booléennes sont souvent utilisées dans les instructions conditionnelles et les boucles, que vous apprendrez dans les laboratoires suivants.

2. Les opérateurs de comparaison retournent des valeurs booléennes. Explorons quelques comparaisons :

   >>> x = 5
   >>> y = 10
   >>> print(x < y)   ## Inférieur à
   True
   >>> print(x > y)   ## Supérieur à
   False
   >>> print(x == y)  ## Égal à
   False
   >>> print(x!= y)  ## Différent de
   True
   >>> print(x <= y)  ## Inférieur ou égal à
   True
   >>> print(x >= y)  ## Supérieur ou égal à
   False

   Ces opérateurs comparent des valeurs et retournent True ou False en fonction de la comparaison.

3. Vous pouvez également utiliser les opérateurs de comparaison avec d'autres types de données :

   >>> name1 = "Alice"
   >>> name2 = "Bob"
   >>> print(name1 < name2)  ## Comparaison alphabétique
   True
   
   >>> print(len(name1) == len(name2))  ## Comparaison des longueurs de chaînes
   False

   Lorsque vous comparez des chaînes de caractères, Python utilise l'ordre lexicographique (ordre alphabétique du dictionnaire).

4. Les opérateurs booléens (and (et), or (ou), not (non)) peuvent être utilisés pour combiner des valeurs booléennes :

   >>> a = True
   >>> b = False
   >>> print(a and b)  ## Vrai si les deux sont vrais
   False
   >>> print(a or b)   ## Vrai si au moins l'un est vrai
   True
   >>> print(not a)    ## Négation
   False

   Ces opérateurs sont utiles pour créer des conditions complexes dans vos programmes.

Explorer la conversion de types

Dans cette étape, vous allez apprendre à convertir entre différents types de données en Python.

1. Parfois, vous avez besoin de convertir un type de données en un autre. Python fournit des fonctions intégrées à cette fin. Commençons par convertir des chaînes de caractères en nombres :

   >>> ## Conversion d'une chaîne en entier
   >>> age_str = "25"
   >>> age_int = int(age_str)
   >>> print(f"Age: {age_int}")
   Age: 25
   >>> print(type(age_int))
   <class 'int'>
   
   >>> ## Conversion d'une chaîne en nombre à virgule flottante
   >>> height_str = "1.75"
   >>> height_float = float(height_str)
   >>> print(f"Height: {height_float} meters")
   Height: 1.75 meters
   >>> print(type(height_float))
   <class 'float'>

   Les fonctions int() et float() convertissent respectivement des chaînes de caractères en entiers et en nombres à virgule flottante. Attention : si la chaîne ne peut pas être convertie, vous obtiendrez une erreur.

2. Vous pouvez également convertir des nombres en chaînes de caractères :

   >>> ## Conversion d'un entier en chaîne
   >>> count = 42
   >>> count_str = str(count)
   >>> print(f"The count is: {count_str}")
   The count is: 42
   >>> print(type(count_str))
   <class 'str'>
   
   >>> ## Conversion d'un nombre à virgule flottante en chaîne
   >>> pi = 3.14159
   >>> pi_str = str(pi)
   >>> print(f"Pi is approximately {pi_str}")
   Pi is approximately 3.14159
   >>> print(type(pi_str))
   <class 'str'>

   La fonction str() peut convertir la plupart des objets Python en chaînes de caractères.

3. Les valeurs booléennes peuvent être converties vers et depuis d'autres types :

   >>> ## Conversion en booléen
   >>> print(bool(1))     ## Les nombres non nuls sont True
   True
   >>> print(bool(0))     ## Le zéro est False
   False
   >>> print(bool(""))    ## La chaîne vide est False
   False
   >>> print(bool("Hello"))  ## Une chaîne non vide est True
   True
   
   >>> ## Conversion d'un booléen en entier
   >>> true_int = int(True)
   >>> false_int = int(False)
   >>> print(f"True as integer: {true_int}")
   True as integer: 1
   >>> print(f"False as integer: {false_int}")
   False as integer: 0

   En Python, tout nombre non nul ou toute chaîne non vide est considéré comme True lorsqu'il est converti en booléen.

Mettre tout en pratique

Dans cette étape finale, vous allez créer un programme simple qui utilise les concepts que vous avez appris dans ce laboratoire.

1. Quittez l'interpréteur Python en tapant exit() ou en appuyant sur Ctrl+D.

2. Passez à l'onglet WebIDE dans la machine virtuelle LabEx. WebIDE est un éditeur de code en ligne qui vous permet d'écrire et d'exécuter des scripts Python directement dans votre navigateur. Il est adapté pour les scripts et les projets plus longs.

3. Créez un nouveau fichier nommé data_types_practice.py dans le répertoire ~/project en utilisant la commande suivante :

   touch ~/project/data_types_practice.py

4. Cliquez sur le fichier nouvellement créé pour l'ouvrir dans l'éditeur.

5. Copiez et collez le code suivant dans le fichier :

   ## Data types and operators practice
   
   ## Get user input
   name = input("Enter your name: ")
   age_str = input("Enter your age: ")
   height_str = input("Enter your height in meters: ")
   
   ## Convert input to appropriate types
   age = int(age_str)
   height = float(height_str)
   
   ## Perform calculations
   ## You may need to change the year to the current year
   birth_year = 2025 - age
   is_adult = age >= 18
   
   ## Create output string
   output = f"""
   Name: {name}
   Age: {age}
   Height: {height:.2f} meters
   Birth Year: {birth_year}
   Is Adult: {is_adult}
   """
   
   ## Print the result
   print(output)
   
   ## Bonus: String manipulation
   uppercase_name = name.upper()
   name_length = len(name)
   
   print(f"Your name in uppercase: {uppercase_name}")
   print(f"Your name has {name_length} characters")

   Ce programme démontre l'utilisation de différents types de données, de la conversion de types, du formatage de chaînes de caractères et de calculs de base.

6. Enregistrez le fichier (la sauvegarde automatique est activée) et exécutez-le en utilisant la commande suivante :

   python ~/project/data_types_practice.py

7. Entrez vos informations lorsque vous y êtes invité. Vous devriez voir une sortie similaire à ceci :

   Enter your name: Alice
   Enter your age: 25
   Enter your height in meters: 1.75
   
   Name: Alice
   Age: 25
   Height: 1.75 meters
   Birth Year: 1999
   Is Adult: True
   
   Your name in uppercase: ALICE
   Your name has 5 characters

Si vous faites une erreur lors de l'entrée des données, vous devrez exécuter le programme à nouveau. C'est une bonne occasion de pratiquer l'exécution de scripts Python plusieurs fois avec différentes entrées.

Résumé

Dans ce laboratoire, vous avez exploré les types de données et les opérateurs fondamentaux de Python. Vous avez appris à travailler avec les entiers, les nombres à virgule flottante, les chaînes de caractères et les valeurs booléennes. Vous avez pratiqué l'utilisation de divers opérateurs pour effectuer des calculs et des comparaisons, et vous avez acquis de l'expérience dans la conversion de types. Enfin, vous avez appliqué ces concepts pour créer un programme simple qui prend des entrées utilisateur, les traite et produit une sortie formatée.

Ces compétences constituent la base de la programmation en Python et seront essentielles lorsque vous continuerez à développer des programmes plus complexes. N'oubliez pas de pratiquer régulièrement ces concepts pour renforcer votre compréhension et vous sentir plus à l'aise avec la syntaxe Python et la manipulation de données.

Au fur et à mesure de votre progression, n'hésitez pas à expérimenter avec l'interpréteur Python. C'est un excellent outil pour tester de petits extraits de code et comprendre le fonctionnement de différentes opérations. Si vous rencontrez des erreurs, lisez attentivement les messages d'erreur - ils fournissent souvent des indices sur ce qui a mal fonctionné et comment le corriger.