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<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8">
<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge,chrome=1">
<title>Programmation Impérative   Boucles et Modules</title>
<meta name="cours-n" content="5">

<meta name="author" content="Rémi Emonet">
<meta name="venue" content="ProgImp L2 Chimie/SPI">
<meta name="date" content="2016">
<meta name="affiliation" content="Université Jean Monnet − Laboratoire Hubert Curien">
<style type="text/css">
</style>

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<script src="extensions/deck-packed.js"></script>
<script src="extensions/slides.js"></script>
<script>go(function() {
$('.overview:first').addClass('no-print');
$('.overview:not(.no-print):first').addClass('no-print');
})</script>
</head>

<body>

<div class="deck-container">

<div class="deck-loading-splash" style="background: black; color: chartreuse;"><span class="vcenter" style="font-size: 30px; font-family: Arial; ">Please wait, while our marmots are preparing the hot chocolate…</span></div>

<section class="smart">

# @chunk: chunks/title.md

# Questions ? <br/> Commentaires ? {no-print}

# @chunk: chunks/objectives.md

## Programmation Impérative <span>{var-cours-n}</span> : Plan {#plan overview}
- Rappels sur `for`, etc {rappels}
- La technique de l'accumulateur {accumulator}
- Interruption `break` et court circuit `continue` {breakcontinue}
- Vers l'infini et au delà : boucle `while` {whileloop}
- Bibliothèques en Python {biblio}
# @copy:#plan

<!-- ######################################## -->
# @copy:#plan: %+class:inred: .rappels

# @chunk: chunks/q/py-inputassign-nocolon.md
# @chunk: chunks/q/py-inputassign.md

# @chunk: chunks/q/py-forrange-1.md
# @chunk: chunks/q/py-forrange-4.md
# @chunk: chunks/q/py-forrangeneg-1.md
# @chunk: chunks/q/py-forrangeneg-2.md



## Itérer sur les Indices d'une Liste {libyli}
- But : avoir à la fois l'indice et la valeur d'une liste
```python
nbr = [1, 2, 3, 5, 7, 11]

for i in ????? :
   print("nbr[", i, "] =", nbr[i])
{slide}
```
- Solution avec `range`:
```python
for i in range(len(nbr)):
   print("nbr[", i, "] =", nbr[i])
{slide}
```
- Autre solution avec `enumerate` (plus tard, peut être)



<!-- ######################################## -->
# @copy:#plan: %+class:inred: .accumulator

## Technique de l'accumulateur {libyli}
```python
acc = ««initial»»

for element in ««liste»» :
acc = ««accumuler»»(acc, element)

««exploiter»»(acc)
{slide}
```
- Exemple, une somme
```python
acc = 0

for element in ««liste»» :
acc = acc + element

print(acc)
{slide}
```
- 3 parties
- Ligne 1 : initialisation avec la valeur « neutre pour la somme »
- Lignes 3 et 4 : parcours de la boucle : mise à jour de l'accumulateur,
- Ligne 6 : exploitation de la valeur calculée (ici pour l'afficher).


# @chunk: chunks/q/py-accsum.md
# @chunk: chunks/q/py-accprod0.md
# @chunk: chunks/q/py-accprod.md


<!-- ######################################## -->
# @copy:#plan: %+class:inred: .breakcontinue

## Interruption de Boucle <span class="br">Avec `break`</span> {libyli}
- Motivation : ex. d'affichage des nombres « magiques »
```python
for i in range(10000):
estMagique = i > 20 and i % 17 == 3
if estMagique:
print(i)
{slide}
```
- Comment afficher uniquement le premier nombre magique ? // selon vous ?
```python
trouve = False
for i in range(10000):
estMagique = i > 20 and i % 17 == 3
if estMagique and not trouve:
print(i)
trouve = True
{slide}
```
- Comment ne pas parcourir la boucle 10000 fois ?
```python
for i in range(10000):
estMagique = i > 20 and i % 17 == 3
if estMagique:
print(i)
break # interrompt le "for" tout de suite
{br}
```
- @anim: .br



<!-- ######################################## -->
# @copy:#plan: %+class:inred: .whileloop

## Limitation des Boucles `for` {libyli}
- Exemple de problème // faire un exemple avec x=2 et y=16
- entrées : deux nombres $x$ et $y$, tels que $x < y$
- sortie : le plus grand entier $d$ tel que $x^d <= y$ (et donc $x^{d+1} \gt y$)
- Essai dcriture d'une solution <br/> *(NB: on peut écrire un `if` court sur une ligne)*
```python
if x**2 <= y: d = 2
if x**3 <= y: d = 3
if x**4 <= y: d = 4
...
{slide}
```
- Combien de `if` écrire ? // ça ressemble à une boucle d'ailleurs !
```python
for i in range(2, 5):
if x**i <= y: d = i
else:
break # on arrête dès que c'est bon
{slide}
```
- Combien mettre à la place de `5` ? // cf next slide

## Boucles `while` {libyli}
<div class="c6 floatleft slide">
Sémantique :
```python
while «A»:
  «B»
{}
```
</div>
<div class="c6 floatleft slide">
équivalent à
```python
if «A»:
  «B»
  if «A»:
  «B»
  if «A»:
  «B»
  ... # à l'infini
{}
```
</div>
- Exemple
```python
d = 2
while x**d <= y:
d = d + 1
{slide}
```
- `break` est aussi possible dans un `while`
```python
i = 0
while True:
estMagique = i > 20 and i % 17 == 3
if estMagique:
print(i)
break
i = i+1
{slide}
```


# @chunk: chunks/q/py-while-1.md
# @chunk: chunks/q/py-while-2.md
# @chunk: chunks/q/py-while-4.md

<!-- # @chunk: chunks/q/py-while-3.md -->


<!-- ######################################## -->
# @copy:#plan: %+class:inred: .biblio

## Qu'est ce qu'une Bibliothèque ? {libyli}
- Une collection de fonctions réutilisables, prêtes à l'usage
- Un ou des fichiers Python (`.py`)
- Bibliothèques interne, standards et externes {libyli}
- fonctions accessibles par défaut : `print`, `len`, `sum`, …
- bibliothèques standards
- accessibles du moment que Python est installé
- ex : `sys`, `math`, `random`, ...
- bibliothèques supplémentaires
- besoin d'être installées en plus de Python
- parfois disponibles par défaut (ex : anaconda) // cf infos pour l'install
- ex : `numpy`, `qtido`, ...
- En Python, aussi appelées « modules »
- But :
- ne pas réinventer la roue
- s'abstraire des détails

## Comment Utiliser une Bibliothèque ? {libyli}
- Étapes
- (installer la bibliothèque)
- « importer » la bibliothèque = dire qu'on veut l'utiliser
- accéder à ses fonctions (et objets)
- Exemple
```python
import math

d = math.sqrt(3*3 + 4*4)

print("La distance est :", d)
{slide}
```
- Notation avec `.`
- le `.` permet d'accéder à quelque chose dans quelque chose
- `math.sqrt` signifie :
- la fonction `sqrt` dans la bibliothèque `math`
- exemple déjà vu : {slide}
- `sys.argv` pour les arguments du programme
- ajout d'un élément à une liste avec `l.append(element)`

## Importer des Fonctions d'un Module {libyli}
- Il existe plusieurs possibilités
- importation du module {anim-continue no}
```python
import math
print( math.sqrt(100) )
{slide}
```
- importation d'une fonction en particulier {anim-continue no}
```python
from math import sqrt
print( sqrt(100) )
{slide}
```
- importation de toutes les fonctions d'un module {anim-continue no}
```python
from math import *
print( sqrt(100) )
{slide}
```
- Aide d'un module avec `help`
```python
import math
help(math)
{slide}
```

## Bibliothèque graphique (démos, TP, etc) {libyli} // comme exemple
- Bibliothèque que l'on vous fourni, qui permet de
- créer des fenêtres graphiques
- tracer des figures géométriques, du texte
- ajouter des boutons, etc
- gérer les événements clavier et souris
- Bibliothèque `qtido`
- fonctions « avance tortue » (`tortue_vance`, `tortue_roite`, ...)
- fonctions figures (`rectangle`, `cercle`, `disque`, `couleur`, ...)

## Exemple Avec Avance Tortue
```python
from qtido import *

f = creer(800, 600) # créer une fenêtre
t = creer_tortue(f) # créer une tortue

tortue_avance(t, 100) # distance en pixels
tortue_gauche(t, 90+45) # angle en degrés
tortue_avance(t, 50)
tortue_stop(t) # arrêter de tracer
tortue_avance(t, 50)
tortue_trace(t) # recommencer à tracer
tortue_avance(t, 50)
tortue_droite(t, 45)
tortue_avance(t, 10)

attendre_pendant(f, 1000) # en millisecondes
{slide}
```

## Repère de la bibliothèque graphique
- Repère dans une image (ou fenêtre) {libyli}
- point $(0,0)$ en haut à gauche
- X positifs vers la droite
- Y positifs vers le bas (inhabituel pour vous)
- 1 unité == 1 pixel == 1 point dans la fenêtre
- *@svg: media/qtido/repere.svg 700px 300px {svg}*{no}
- @anim: .svg

## Exemple d'utilisation de fonction
- Exemple de figure géométrique
```python
from qtido import *

f = creer(32, 13) # créer une fenêtre

couleur(f, 0, 0, 1) # quantités de rouge, vert et bleu
rectangle(f, 5, 3, 15, 6)

attendre_pendant(f, 1000) # en millisecondes
{slide}
```
- Illustration // le hachuré est la région qui sera remplie
- *@svg: media/qtido/rectangle.svg 700px 230px {svg}*{no}
- @anim: .svg, code>span:nth-of-type(3), code>span:nth-of-type(8) | #point53, code>span:nth-of-type(5), code>span:nth-of-type(6) | #point156 | #area

## Défi !
- Quel programme trace la figure suivante ? // on ignore la couleur, les points laissés comme aide
- *@svg: media/qtido/challenge-rectangles.svg 700px 230px {svg}*{no}
```python
from qtido import *

f = creer(32, 13) # créer une fenêtre

couleur(f, 0, 0, 1) # quantités de rouge, vert et bleu
rectangle(f, 5, 3, 15, 5)
couleur(f, 1, 0, 0)
rectangle(f, 5, 7, 15, 9)
rectangle(f, 17, 3, 19, 5)

attendre_pendant(f, 1000) # en millisecondes
{slide}
```

## Exemple d'utilisation de fonction (2) {libyli}
- Autre figure géométrique
```python
from qtido import *

f = creer(400, 200) # créer une fenêtre

couleur(f, 1, 1, 1) # Blanc
disque(f, 50, 50, 20) # centreX, centreY, rayon
couleur(f, 1, 0, 0) # Rouge
disque(f, 60, 30, 9)
disque(f, 40, 30, 9)

attendre_pendant(f, 1000) # en millisecondes
{slide}
```
- Illustration <img class="floatright" src="media/qtido/mickey-1.png"/>

## Défi ! {#defimickey}
```python
# mickey
couleur(f, 1, 1, 1) # Blanc
disque(f, 50, 50, 20) # centreX, centreY, rayon
couleur(f, 1, 0, 0) # Rouge
disque(f, 60, 30, 9)
disque(f, 40, 30, 9)
{denser}
```
- Reproduire cette image <br/> <img src="media/qtido/mickey-2.png" style="max-height: 170px; "/>
- Puis celle ci <br/> <img src="media/qtido/mickey-3.png" style="max-height: 170px; "/>

## Solution
```python
from qtido import *

# Créer une fonction « mickey »
# avec la position et la taille en paramètres
...
# ensuite, utiliser la fonction


f = creer(400, 200) # créer une fenêtre
mickey(50, 50, 20)

mickey(200, 50, 20)
mickey(250, 50, 20)
mickey(300, 50, 20)

mickey(100, 120, 40)
mickey(200, 120, 30)
mickey(300, 120, 20)
mickey(350, 120, 10)
attendre_pendant(f, 1000) # en millisecondes
{slide}
```

## Solution complète {no-print}
```python
from qtido import *

def mickey(cx, cy, s):
couleur(f, 1, 1, 1) # Blanc
disque(f, cx, cy, s) # centreX, centreY, rayon
couleur(f, 1, 0, 0) # Rouge
disque(f, cx+s/2, cy-s, s/2-1)
disque(f, cx-s/2, cy-s, s/2-1)

f = creer(400, 200) # créer une fenêtre
mickey(50, 50, 20)
exporter_image(f, "mickey-1.png")
mickey(200, 50, 20)
mickey(250, 50, 20)
mickey(300, 50, 20)
exporter_image(f, "mickey-2.png")

mickey(100, 120, 40)
mickey(200, 120, 30)
mickey(300, 120, 20)
mickey(350, 120, 10)
exporter_image(f, "mickey-3.png")
attendre_pendant(f, 1000) # en millisecondes
```








<!-- ######################################## -->
## Points Clés {key deck-status-fake-end}
- Boucles
- `for`: répéter un bloc pour chaque élément d'une liste
- `range` combiné à `len`, permet de parcourir les indices
- `while`: répéter un bloc
- aussi longtemps que la condition reste vraie
- comme une succession infinie de `if` imbriqués
- `break` : pour interrompre la boucle immédiatement
- `while` : pour passer à l'itération suivante
- Bibliothèques (ou modules)
- collection de fonctionnalités existantes
- 3 façons d'importer des éléments
- aide avec `help`, par exemple `help(math)`
- Notation avec `.`: quelque chose dans quelque chose
- par ex : `math.sqrt` signifie `sqrt` de `math`
- par ex : `ma_liste.append(…)` signifie `append` de `ma_liste`
- Bibliothèque "qtido" (cf verso feuille TD2)


</section>

<!-- deck.status snippet -->
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</div>
<!-- clicky Cla -->
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