Exécuter un petit programme

Introduction

Dans ce laboratoire, vous apprendrez à faire vos premiers pas en programmation Python. Tout d'abord, vous vérifierez que Python est correctement installé sur votre système. Ensuite, vous apprendrez à utiliser l'interpréteur interactif Python.

Ensuite, vous éditerez et exécuterez un simple programme Python. Le fichier que vous créerez lors de ce processus est art.py.

Ceci est un Guided Lab, qui fournit des instructions étape par étape pour vous aider à apprendre et à pratiquer. Suivez attentivement les instructions pour compléter chaque étape et acquérir une expérience pratique. Les données historiques montrent que c'est un laboratoire de niveau débutant avec un taux de réussite de 82%. Il a reçu un taux d'avis positifs de 99% de la part des apprenants.

Vérifier l'installation de Python et utiliser l'interpréteur interactif

L'interpréteur interactif Python est un outil très utile. Il vous permet d'exécuter du code Python ligne par ligne et de voir immédiatement les résultats. C'est idéal pour les débutants car vous pouvez tester de petits morceaux de code sans avoir à écrire un programme complet. Avant de commencer à écrire des programmes complets, nous devons nous assurer que Python est correctement installé sur votre système. Ensuite, nous apprendrons à utiliser cet interpréteur pour exécuter du code Python.

Lancer l'interpréteur Python

Tout d'abord, nous devons ouvrir un terminal dans le WebIDE. Le terminal est comme un centre de commandes où vous pouvez taper des commandes pour interagir avec votre ordinateur. Vous trouverez un onglet de terminal en bas de l'écran. Une fois que vous l'avez ouvert, vous êtes prêt à commencer à taper des commandes.
Dans le terminal, nous allons vérifier si Python est installé et quelle version vous avez. Tapez la commande suivante puis appuyez sur Entrée :
```
python3 --version
```
Cette commande demande à votre système d'afficher la version de Python actuellement installée. Si Python est correctement installé, vous verrez une sortie similaire à :
```
Python 3.10.x
```
Le x ici représente un numéro de correctif spécifique, qui peut varier en fonction de votre installation.
Maintenant que nous savons que Python est installé, lançons l'interpréteur interactif Python. Tapez la commande suivante dans le terminal et appuyez sur Entrée :
```
python3
```
Après avoir appuyé sur Entrée, vous verrez des informations sur la version de Python et d'autres détails. La sortie ressemblera à ceci :
```
Python 3.10.x (default, ...)
[GCC x.x.x] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>>
```
L'invite >>> est un signal indiquant que l'interpréteur Python est lancé et en attente que vous entriez des commandes Python.

Essayer des commandes Python simples

Maintenant que l'interpréteur Python est en cours d'exécution, essayons quelques commandes Python de base. Ces commandes vous aideront à comprendre le fonctionnement de Python et à utiliser l'interpréteur.

À l'invite >>> , tapez la commande suivante et appuyez sur Entrée :
```
>>> print('Hello World')
```
La fonction print en Python est utilisée pour afficher du texte à l'écran. Lorsque vous exécutez cette commande, vous verrez la sortie suivante :
```
Hello World
>>>
```
Cela montre que la fonction print a réussi à afficher le texte 'Hello World'.
Essayons un simple calcul mathématique. À l'invite, tapez :
```
>>> 2 + 3
```
Python évaluera automatiquement cette expression et vous montrera le résultat. Vous verrez :
```
5
>>>
```
Cela démontre que Python peut effectuer des opérations arithmétiques de base.
Ensuite, nous allons créer une variable et l'utiliser. Les variables en Python sont utilisées pour stocker des données. Tapez les commandes suivantes à l'invite :
```
>>> message = "Learning Python"
>>> print(message)
```
Dans la première ligne, nous créons une variable nommée message et nous y stockons la chaîne de caractères "Learning Python". Dans la deuxième ligne, nous utilisons la fonction print pour afficher la valeur stockée dans la variable message. La sortie sera :
```
Learning Python
>>>
```
L'interpréteur Python exécute chaque ligne de code dès que vous l'avez entrée. Cela en fait un excellent outil pour tester rapidement des idées et apprendre les concepts de Python.

Quitter l'interpréteur

Lorsque vous avez terminé d'expérimenter avec l'interpréteur Python, vous pouvez le quitter en utilisant l'une des méthodes suivantes :

Vous pouvez taper la commande suivante à l'invite >>> et appuyer sur Entrée :
```
>>> exit()
```
Ou vous pouvez utiliser cette commande alternative :
```
>>> quit()
```
Ces deux commandes indiquent à l'interpréteur Python de s'arrêter et de vous renvoyer au terminal normal.
Une autre façon de quitter est en appuyant sur Ctrl+D sur votre clavier. C'est un raccourci qui arrête également l'interpréteur Python.

Après avoir quitté l'interpréteur, vous reviendrez à l'invite de terminal normale, où vous pouvez exécuter d'autres commandes sur votre système.

Créer un simple programme Python

Maintenant que nous avons confirmé que Python fonctionne correctement, il est temps de créer notre premier fichier de programme Python. Pour les débutants, c'est toujours une bonne idée de commencer par quelque chose de simple avant de passer à des programmes plus complexes. De cette façon, vous pouvez progressivement comprendre les concepts de base et la syntaxe de Python.

Créer votre premier fichier Python

Tout d'abord, nous allons créer un nouveau fichier Python. Voici comment vous pouvez le faire :

Dans le WebIDE, vous remarquerez un panneau à gauche de l'écran appelé le panneau Explorateur. Ce panneau vous aide à naviguer parmi les différents fichiers et répertoires de votre projet. Localisez ce panneau.
Une fois que vous avez trouvé le panneau Explorateur, vous devez naviguer jusqu'au répertoire /home/labex/project. C'est là que nous allons stocker notre programme Python.
Cliquez avec le bouton droit n'importe où dans le panneau Explorateur. Un menu apparaîtra. Dans ce menu, sélectionnez "Nouveau fichier". Cette action créera un nouveau fichier vide.
Après avoir créé le nouveau fichier, vous devez lui donner un nom. Nommez le fichier hello.py. En Python, les fichiers ont généralement l'extension .py, qui indique qu'ils contiennent du code Python.
Maintenant, ouvrez le fichier hello.py nouvellement créé dans l'éditeur. Dans l'éditeur, tapez le code suivant :
```
## This is a simple Python program

name = input("Enter your name: ")
print(f"Hello, {name}! Welcome to Python programming.")
```
Analysons ce code. La ligne commençant par # est un commentaire. Les commentaires sont utilisés pour expliquer ce que le code fait et sont ignorés par l'interpréteur Python. La fonction input() est utilisée pour obtenir des entrées de l'utilisateur. Elle affiche le message "Enter your name: " et attend que l'utilisateur tape quelque chose. La valeur saisie par l'utilisateur est ensuite stockée dans la variable name. La fonction print() est utilisée pour afficher une sortie à l'écran. Le f"Hello, {name}!" est une f-string, qui est un moyen pratique de formater des chaînes de caractères en Python. Elle vous permet d'insérer directement la valeur d'une variable dans une chaîne de caractères.
Après avoir tapé le code, vous devez enregistrer le fichier. Vous pouvez le faire en appuyant sur Ctrl+S sur votre clavier ou en sélectionnant Fichier > Enregistrer dans le menu. Enregistrer le fichier garantit que vos modifications sont conservées.

Exécuter votre premier programme Python

Maintenant que vous avez créé et enregistré votre programme Python, il est temps de l'exécuter. Voici comment :

Ouvrez un terminal dans le WebIDE s'il n'est pas déjà ouvert. Le terminal vous permet d'exécuter des commandes et de lancer des programmes.
Avant d'exécuter le programme Python, vous devez vous assurer que vous êtes dans le bon répertoire. Tapez la commande suivante dans le terminal :
```
cd ~/project
```
Cette commande change le répertoire de travail actuel pour le répertoire project dans votre répertoire personnel.
Une fois que vous êtes dans le bon répertoire, vous pouvez exécuter votre programme Python. Tapez la commande suivante dans le terminal :
```
python3 hello.py
```
Cette commande indique à l'interpréteur Python d'exécuter le fichier hello.py.
Lorsque le programme s'exécute, il vous demandera d'entrer votre nom. Tapez votre nom et appuyez sur Entrée.
Après avoir appuyé sur Entrée, vous devriez voir une sortie similaire à :
```
Enter your name: John
Hello, John! Welcome to Python programming.
```
La sortie réelle affichera le nom que vous avez saisi au lieu de "John".

Ce simple programme démontre plusieurs concepts importants en Python :

Créer un fichier Python : Vous avez appris à créer un nouveau fichier Python dans le WebIDE.
Ajouter des commentaires : Les commentaires sont utilisés pour expliquer le code et le rendre plus compréhensible.
Obtenir des entrées de l'utilisateur avec la fonction input() : Cette fonction permet à votre programme d'interagir avec l'utilisateur.
Utiliser des variables pour stocker des données : Les variables sont utilisées pour stocker des valeurs qui peuvent être utilisées plus tard dans le programme.
Afficher une sortie avec la fonction print() : Cette fonction est utilisée pour afficher des informations à l'écran.
Utiliser des f-strings pour le formatage de chaînes de caractères : Les f-strings offrent un moyen pratique d'insérer des variables dans des chaînes de caractères.

Créer un programme Python plus avancé

Maintenant que vous avez maîtrisé les bases de Python, il est temps de passer à l'étape suivante et de créer un programme Python plus avancé. Ce programme générera des motifs d'art ASCII, qui sont des designs simples mais visuellement intéressants composés de caractères textuels. En travaillant sur ce programme, vous apprendrez et appliquerez plusieurs concepts importants de Python, tels que l'importation de modules, la définition de fonctions et la gestion des arguments de ligne de commande.

Créer le programme d'art ASCII

Tout d'abord, nous devons ouvrir le fichier art.py dans le WebIDE. Ce fichier a été créé lors du processus de configuration. Vous le trouverez dans le répertoire /home/labex/project. Ouvrir ce fichier est le point de départ pour écrire notre programme d'art ASCII.

Une fois le fichier ouvert, vous remarquerez qu'il peut contenir du contenu existant. Nous devons le supprimer car nous allons écrire notre propre code à partir de zéro. Supprimez donc tout le contenu existant dans le fichier. Ensuite, copiez le code suivant dans le fichier art.py. Ce code est le cœur de notre générateur d'art ASCII.

## art.py - A program to generate ASCII art patterns

import sys
import random

## Characters used for the art pattern
chars = '\|/'

def draw(rows, columns):
    """
    Generate and print an ASCII art pattern with the specified dimensions.

    Args:
        rows: Number of rows in the pattern
        columns: Number of columns in the pattern
    """
    for r in range(rows):
        ## For each row, create a string of random characters
        line = ''.join(random.choice(chars) for _ in range(columns))
        print(line)

## This code only runs when the script is executed directly
if __name__ == '__main__':
    ## Check if the correct number of arguments was provided
    if len(sys.argv) != 3:
        print("Error: Incorrect number of arguments")
        print("Usage: python3 art.py rows columns")
        print("Example: python3 art.py 10 20")
        sys.exit(1)

    try:
        ## Convert the arguments to integers
        rows = int(sys.argv[1])
        columns = int(sys.argv[2])

        ## Call the draw function with the specified dimensions
        draw(rows, columns)
    except ValueError:
        print("Error: Both arguments must be integers")
        sys.exit(1)

Après avoir copié le code dans le fichier, il est important de sauvegarder votre travail. Vous pouvez le faire en appuyant sur Ctrl + S sur votre clavier. Alternativement, vous pouvez aller dans le menu et sélectionner Fichier > Enregistrer. Sauvegarder le fichier garantit que votre code est stocké et prêt à être exécuté.

Comprendre le code

Regardons de plus près ce que fait ce programme. Comprendre le code est crucial pour que vous puissiez le modifier et l'étendre à l'avenir.

Instructions d'importation : Les lignes import sys et import random sont utilisées pour importer les modules intégrés de Python. Le module sys donne accès à certaines variables utilisées ou maintenues par l'interpréteur Python et à des fonctions qui interagissent fortement avec l'interpréteur. Le module random nous permet de générer des nombres aléatoires, que nous utiliserons pour créer des motifs d'art ASCII aléatoires.
Ensemble de caractères : La ligne chars = '\|/' définit l'ensemble de caractères qui sera utilisé pour créer notre art ASCII. Ces caractères seront sélectionnés aléatoirement pour former les motifs.
La fonction draw() : Cette fonction est responsable de la création des motifs d'art ASCII. Elle prend deux arguments, rows et columns, qui spécifient les dimensions du motif. À l'intérieur de la fonction, elle utilise une boucle pour créer chaque ligne du motif en sélectionnant aléatoirement des caractères de l'ensemble chars.
Bloc principal : Le bloc if __name__ == '__main__': est une construction spéciale en Python. Il garantit que le code à l'intérieur de ce bloc ne s'exécute que lorsque le fichier art.py est exécuté directement. Si le fichier est importé dans un autre fichier Python, ce code ne s'exécutera pas.
Gestion des arguments : La variable sys.argv contient les arguments de ligne de commande passés au programme. Nous vérifions si exactement 3 arguments sont fournis (le nom du script lui - même plus deux nombres représentant le nombre de lignes et de colonnes). Cela nous aide à nous assurer que l'utilisateur fournit les entrées correctes.
Gestion des erreurs : Le bloc try/except est utilisé pour capturer les erreurs qui pourraient survenir. Si l'utilisateur fournit des entrées invalides, telles que des valeurs non entières pour les lignes et les colonnes, le bloc try lèvera une ValueError, et le bloc except affichera un message d'erreur et quittera le programme.

Exécuter le programme

Pour exécuter notre programme, nous devons d'abord ouvrir un terminal dans le WebIDE. C'est dans le terminal que nous entrerons les commandes pour exécuter notre script Python.
Une fois le terminal ouvert, nous devons naviguer jusqu'au répertoire du projet. C'est là que se trouve notre fichier art.py. Utilisez la commande suivante dans le terminal :
```
cd ~/project
```
Cette commande change le répertoire de travail actuel pour le répertoire du projet.
Maintenant que nous sommes dans le bon répertoire, nous pouvons exécuter le programme. Utilisez la commande suivante :
```
python3 art.py 5 10
```
Cette commande demande à Python d'exécuter le script art.py avec 5 lignes et 10 colonnes. Lorsque vous exécutez cette commande, vous verrez un motif de caractères de 5×10 imprimé dans le terminal. La sortie ressemblera à ceci :
```
|\//\\|\//
/\\|\|//\\
\\\/\|/|/\
//|\\\||\|
\|//|/\|/\
```
N'oubliez pas que le motif réel est aléatoire, donc votre sortie sera différente de l'exemple montré ici.
Vous pouvez expérimenter avec différentes dimensions en changeant les arguments de la commande. Par exemple, essayez la commande suivante :
```
python3 art.py 8 15
```
Cela générera un motif plus grand avec 8 lignes et 15 colonnes.
Pour voir la gestion des erreurs en action, essayez de fournir des arguments invalides. Exécutez la commande suivante :
```
python3 art.py
```
Vous devriez voir un message d'erreur comme celui - ci :
```
Error: Incorrect number of arguments
Usage: python3 art.py rows columns
Example: python3 art.py 10 20
```

Expérimenter avec le code

Vous pouvez rendre les motifs d'art ASCII plus intéressants en modifiant l'ensemble de caractères. Voici comment vous pouvez le faire :

Ouvrez à nouveau le fichier art.py dans l'éditeur. C'est là que nous allons apporter des modifications au code.
Trouvez la variable chars dans le code. Changez - la pour utiliser différents caractères. Par exemple, vous pouvez utiliser le code suivant :
```
chars = '*#@+.'
```
Cela changera l'ensemble de caractères utilisé pour créer l'art ASCII.
Après avoir apporté la modification, sauvegardez le fichier à nouveau en utilisant Ctrl + S ou Fichier > Enregistrer. Ensuite, exécutez le programme avec la commande suivante :
```
python3 art.py 5 10
```
Maintenant, vous verrez un motif différent utilisant vos nouveaux caractères.

Cet exercice démontre plusieurs concepts importants de Python, notamment :

Importation de modules : Comment importer des fonctionnalités supplémentaires à partir des modules intégrés de Python.
Définition de fonctions : Comment définir et utiliser des fonctions pour organiser votre code.
Gestion des arguments de ligne de commande : Comment accepter et traiter les entrées utilisateur depuis la ligne de commande.
Gestion des erreurs avec try/except : Comment gérer les erreurs de manière élégante dans votre programme.
Manipulation de chaînes de caractères : Comment créer et manipuler des chaînes de caractères pour former les motifs d'art ASCII.
Génération de nombres aléatoires : Comment générer des valeurs aléatoires pour créer des motifs uniques.
Compréhensions de liste : Une façon concise de créer des listes en Python, qui est utilisée dans la fonction draw().

Résumé

Dans ce laboratoire, vous avez appris diverses bases de Python. Vous avez vérifié avec succès l'installation de Python sur votre système, utilisé l'interpréteur interactif pour des commandes simples et créé des programmes de base qui acceptent les entrées de l'utilisateur et génèrent des motifs d'art ASCII. Vous avez également compris des concepts importants de Python tels que la syntaxe, les types de données, les variables et la définition de fonctions.

Ces compétences sont la base du développement en Python. Vous savez maintenant comment utiliser le mode interactif pour des tests rapides et créer et exécuter des programmes Python complets. Pour poursuivre votre parcours en Python, envisagez d'explorer davantage les fonctions et les modules intégrés, d'apprendre les structures de données, de créer des programmes complexes pour le monde réel et d'étudier la programmation orientée objet en Python.