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TP 05 - Les bases en Python/Exercices

TP 05 : Les bases en Python Thème 4 : Langages et Programmation
EXERCICES

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Objectif

L'objectif final est que sachiez écrire les structures de bases (affectations, instructions conditionnelles, boucles for, boucle while, fonctions) dans le langage Python.

Pour cela, une grande partie des exerciec ci-dessous consistent à écrire dans le langage Python, des algorithmes écrits en langage naturel dans la partie 1 sur Les bases de l'algorithmique.

N'hésitez surtout pas à revoir le notebook de cours sur les bases de Python, faites des allers-retours entre le cours et les exercices !

I. Variables et affectations en Python⚓︎

Exercice 1⚓︎

Exercice n°1 :

Écrivez le programme Python correspondant à l'algorithme de l'exercice 1 sur les bases de l'algorithmique dont on rappelle l'énoncé ci-dessous. Vous vérifiez également vos réponses en affichant ce qu'il faut avec Python.

Que valent N et P après l’exécution de cet algorithme ? 

N ← 2
P ← 3
N ← P + 1
P ← N

N=2
P=3
N=P+1
P=N
print(f"N : {N} et P : {P}")

Exercice 2⚓︎

Exercice n°2 :

Écrivez le programme Python correspondant à l'algorithme de l'exercice 2 sur les bases de l'algorithmique dont on rappelle l'énoncé ci-dessous. Vous vérifiez également vos réponses en affichant ce qu'il faut avec Python.

Que vaut B après l’exécution de cet algorithme ? 

A ← 8
B ← (A ≥ 10)


A = 8
B = (A >= 10)
print(B)  ## pour voir la valeur de B

Exercice 3⚓︎

Exercice n°3 :

Écrivez le programme Python correspondant à l'algorithme de l'exercice 3 sur les bases de l'algorithmique dont on rappelle l'énoncé ci-dessous. Vous vérifiez également vos réponses avec Python.

Supposons que N vaut 2 ; que vaut P après l’exécution de cet algorithme ? 

P ← N mod 5
P ← N div P


N = 2  # initialisation de N
P = N % 5
P = N // P
print(P)  # pour voir la valeur de P

II. Instructions conditionnelles : if, elif et else⚓︎

Exercice 4⚓︎

Exercice n°4 :

Écrivez le programme Python correspondant à l'algorithme de l'exercice 5 sur les bases de l'algorithmique dont on rappelle l'énoncé ci-dessous. Vous vérifiez également vos réponses avec Python.

Supposons que A vaut 1 au début ; que vaut-il après l’exécution de cet algorithme ? 

si A ≥ 0
alors A ← A - 1
sinon A ← A + 1
fin si


A = 1  ## valeur intiale de A
if A >= 0:
    A = A - 1   
else:
    A = A + 1
print(A)  # pour voir la valeur finale de A

Exercice 5⚓︎

Exercice n°5 :

Écrivez le programme Python correspondant à l'algorithme de l'exercice 6 sur les bases de l'algorithmique dont on rappelle l'énoncé ci-dessous. Vous vérifiez également vos réponses avec Python.

L'algorithme ci-dessous est-il équivalent (au sens ou une même valeur de A initiale induit une même valeur de A après leur exécution) à celui présenté dans l'exercice 5 ? 

si A ≥ 0
alors A ← A - 1
fin si
si A < 0
alors A ← A + 1
finsi


A = 0  ## valeur initiale de test
if A >= 0:
    A = A - 1
if A < 0:
    A = A + 1
print(A)  ## pour voir la valeur finale

III. Boucles bornées : boucles for⚓︎

Exercice 6⚓︎

Exercice n°6 :

Écrivez le programme Python correspondant à l'algorithme de l'exercice 9 sur les bases de l'algorithmique dont on rappelle l'énoncé ci-dessous. Vous vérifiez également vos réponses avec Python.

Supposons que A vaut initialement 10 ; combien vaut-il après l'exécution de cet algorithme ? 

pour i de 2 à 5 faire
    A ← A + i
fin pour

A = 10
for i in range(2, 6):  ## Attention : 6 !
    A = A + i
print(A)  ## pour voir la valeur finale de A

Exercice 7⚓︎

Exercice n°7 :

Écrivez le programme Python correspondant à l'algorithme de l'exercice 10 sur les bases de l'algorithmique dont on rappelle l'énoncé ci-dessous. Vous vérifiez également vos réponses avec Python.

Supposons que V vaut 0 initialement ; combien vaut-il après l'exécution de cet algorithme ? 

pour I de 1 à 4 par pas de 1 faire
si I est pair
    alors V ← V + I*I
fin si
fin pour


V = 0
for I in range(1, 5):
    if I%2 == 0:  ## si i est divisible par 2
        V = V + I*I
print(V)  ## pour voir la valeur finale de V

Exercice 8⚓︎

Exercice n°8 :

Écrivez le programme Python correspondant à l'algorithme de l'exercice 12 sur les bases de l'algorithmique dont on rappelle l'énoncé ci-dessous. Vous vérifiez également vos réponses avec Python.

Supposons que A vaut 1 initialement ; combien vaut-il après l'exécution de cet algorithme ? 

pour i de 0 à 3 faire
    pour j de 0 à 2 faire
        A ← A + i*j
    fin pour
fin pour


A = 1  # initialisation de A
for i in range(4):  ## ou range(0, 4)
    for j in range(3):
        A = A + i*j
print(A)  # pour voir la valeur finale de A

Exercice 9⚓︎

Exercice n°9 :

Q1 : Quelles sont les valeurs affichées dans la console lors de l'exécution de chacun des programmes ci-dessous ? Attention, il faut répondre sans exécuter le code ! * Programme 1 : 

for i in range(10):
    print(i)
* Programme 2 : 
for k in range(2, 10):
    print(k)
* Programme 3 : 
for ind in range(2, 10, 3):
    print(ind)

Q2 : Vérifiez en réécrivant et en exécutant chacun de ces programmes.

  • Programme 1 : 0, 1, 2, ..., 9
  • Programme 2 : 2, 3, 4, ..., 9
  • Programme 3 : 2, 5, 8

Exercice 10⚓︎

Exercice n°10 :

On considère le programme Python suivant :

chaine = 'peace and love'
compteur = 0
for caractere in chaine:
    if caractere == 'e':
        compteur = compteur + 1

Q1 : Quelle est le rôle de ce code. Quelle est la valeur finale de la variable compteur ?

Réponse (à compléter) :

Q2 : Recopiez ce code et vérifiez la réponse à la question précédente.

# à vous de jouer !

Q3 : Modifiez le code pour compter le nombre de 'a'.

# à vous de jouer !
  • Q1 : Il compte le nombre d'apparition du caractère 'e' dans chaine. La variable finale de compteur est donc 3.
  • Q2 : Il n'y qu'à recopier
  • Q3 : Il suffit de remplacer 'e' par 'a' dans l'instruction conditionnelle à la ligne 4

IV. Boucles non bornées : boucles while⚓︎

Exercice 11⚓︎

Exercice n°11 :

Écrivez le programme Python correspondant à l'algorithme de l'exercice 13 sur les bases de l'algorithmique dont on rappelle l'énoncé ci-dessous. Vous vérifiez également vos réponses avec Python.

Supposons que D vaut 7 initialement ; que vaut-il après l'exécution de cet algorithme ? ``` tant que D > 3 faire D ← D - 3 fin tant que 

```python
# écrivez le programme Python correspondant


D = 7  ## valeur initiale de D
while D > 3:
    D = D - 3
print(D)  ## pour voir la valeur finale de D

Exercice 12⚓︎

Exercice n°12 :

Reprenez le programme Python de l'exercice précédent et ajoutez-y une variable qui compte le nombre d'itérations dans la boucle while. Cela pour permettra de vérifier la question 2 de l'exercice 14 sur les bases de l'algorithmique dont on rappelle l'énoncé ci-dessous. Vous vérifiez également vos réponses avec Python.

On considère l'algorithme précédent. 1. Supposons que D vaut 2 après l'exécution de cet algorithme. Quelles valeurs parmi celles proposées ci-dessous pouvait-il avoir initialement ? -2 ; 2 ; 6 ; 14 ; 25. 2. Supposons que D vaut 25 initialement ; combien d'itérations (c'est-à-dire de passages dans la répétitive) ont lieu avant que l'exécution de cet algorithme ne se termine ?

# ajoutez une variable qui compte le nombre d'itérations dans la répétitive tant que

On ajoute la variable iter qui vaut 0 au départ et que l'on augmente de 1 à chaque tour de boucle. On remplace aussi la valeur intiale de D par 25. 

D = 25  # valeur initiale de D
iter = 0
while D > 3:
    iter = iter + 1
    D = D - 3
print(iter, D)  # pour voir le nombre total d'itérations

Exercice 13⚓︎

Exercice n°13 :

Écrivez le programme Python correspondant à l'algorithme de l'exercice 15 sur les bases de l'algorithmique dont on rappelle l'énoncé ci-dessous. Vous vérifiez également vos réponses avec Python.

Proposez un algorithme qui utilise une boucle Tant que qui a pour but d'afficher le quotient de la division entière d'un entier naturel A par un entier naturel B.

# écrivez le programme Python correspondant

L'idée est la suivante : avec une boucle Tant que, on retranche B à A jusqu'à obtenir un nombre < B. Le nombre de fois que l'on a pu faire cela est le quotient cherché, c'est donc le nombre de passages dans la boucle Tant que. On utilise une variable q qui compte le nombre de passages comme dans l'exercice précédent. 

# valeurs pour tester
A = 25
B = 3
# algorithme
q = 0
while A >= B:
    q = q + 1
    A = A - B
# pour voir le quotient
print(q)

V. Les fonctions⚓︎

Exercice 14⚓︎

Exercice n°14 :

Écrivez le programme Python correspondant à l'algorithme de l'exercice 16 sur les bases de l'algorithmique dont on rappelle l'énoncé ci-dessous. Vous vérifiez également vos réponses avec Python.

Proposez le pseudo-code d'une fonction minimum qui renvoie le minimum des deux nombres donnés en paramètres.

# écrivez la fonction en Python

def minimum(a, b):
    if a < b:
        m = a
    else:
        m = b
    return m

ou 

def minimum(a, b):
    if a < b:
        return a
    else:
        return b

Exercice 15⚓︎

Exercice n°15 :

Écrivez le programme Python correspondant à l'algorithme de l'exercice 17 sur les bases de l'algorithmique dont on rappelle l'énoncé ci-dessous. Vous vérifiez également vos réponses avec Python.

Proposez le pseudo-code d'une fonction minimum4 qui renvoie le minimum des 4 nombres donnés en paramètres. Contrainte : vous devez faire appel à la fonction minimum !

# écrivez la fonction en Python

def minimum4(a, b, c, d):
    m1 = minimum(a, b)
    m2 = minimum(c, d)
    m = minimum(m1, m2)
return m

Exercice 16⚓︎

Exercice n°16 :

Adaptez le code de l'exercice 10 pour écrire une fonction compte_caractere(c, chaine) qui renvoie le nombre de fois où apparaît le caractère c dans la chaîne de caractères chaine (on parle du nombre d'occurrences de c).

Exemple : l'appel compte_caractere('e', 'peace and love') doit renvoyer la valeur 3, ce que l'on écrit :

>>> compte_caractere('e', 'peace and love')
3

# à vous de jouer !

def compte_caractere(c, chaine):
    compteur = 0
    for caractere in chaine:
        if caractere == c:
            compteur = compteur + 1
    return compteur
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