Variables

Définition

Nous pouvons nous représenter une variable comme l'association d'une étiquette (nom de la variable) et d'une case pouvant contenir une donnée (emplacement dans la mémoire).

Une variable permet de stocker une valeur numérique, une chaîne de caractères, etc. qu'on réutilisera par la suite dans notre programme. Pour un programmeur, une variable est définie par un nom. Mais pour l'ordinateur, il s'agit d'une adresse (emplacement de la mémoire où est stockée cette donnée).

Attention

Règles à respecter:

• Le nom de la variable doit correspondre à son contenu.
  Exemple: age, hauteur

• Le caractère _ permet de séparer les mots dans un nom de variable.
  Exemple: cote_carre

• Le nom d'une variable ne doit pas contenir de caractère accentué.

• Le nom d'une variable doit commencer par une lettre ou le caractère de soulignement.

• Le nom d'une variable ne peut contenir que les caractères alphanumériques (A-z 0-9 et _)

• Les majuscules et les minuscules font une différence. Exemple: mon_age, mon_Age, mon_AGE sont trois variables différentes

Types de données

En Python, il existe 4 types de données primitifs.

Type	Nom	Description	Exemple
int	integer	Nombres entiers	4
float	flottant	Nombres à virgules	4.125
str	string	Chaînes de caractères	"Bonjour"
bool	booléen	Résultat d'un test: Vrai ou Faux	2<1 renvoie False

Exercice 1

De quel type sont les variables suivantes:

Affectation d'une variable

L'affectation d'une variable se fait avec un nom de variable, suivi du signe = et de la valeur.

age = 17                  # La variable age est de type int
prenom = "Bob"            # La variable prenom est de type str
moyenne = 5.2             # La variable moyenne est de type float
promu = True              # La variable promu est de type bool

Exercice 2

Ce programme Python déclare 5 variables, mais contient une erreur par ligne. Trouvez et corrigez-les.

6 = age
message = Je suis absent
note = 4,5
porte_ouverte = false
nombre de voitures = 10

Solution

age = 6
message = "Je suis absent"
note = 4.5
porte_ouverte = False
nombre_de_voitures = 10

1. À la création d'une variable, le nom doit toujours être à gauche du signe égal, et la valeur à droite.

2. Une valeur de type str doit être entourée de guillemets.

3. Une valeur de type float s'écrit non pas avec une virgule mais avec un point.

4. Une valeur de type bool prend une majuscule à True et False.

5. Les noms de variables ne peuvent pas contenir d'espaces. Généralement, en Python, on les remplace alors par le caractère de soulignement.

Opérateurs mathématiques

Les opérateurs mathématiques permettent de faire des calculs simples avec les nombres.

Opérateur	Nom	Exemple	Résultat
+	Addition	3 + 4	7
-	Soustraction	9 - 12	-3
*	Multiplication	5 * 6	30
/	Division	11 / 2	5.5
**	Puissance	2 ** 3	8
//	Division entière	26 // 6	4
%	Modulo (reste de la division entière)	26 mod 6	2

Exercice 3

Quel est le résultat des expressions suivantes en Python?

Exécution d'un programme

Lors de l'exécution d'un programme, Python va lire les instructions ligne par ligne et les effectuer. Afin de comprendre comment fonctionne un programme et évaluer le résultat, nous allons utiliser des tableaux d'états. Ceux-ci permettent de connaître à chaque ligne, la valeur des variables.

Exemple 1

Programme	Tableau d'états
a = 10 b = 30 c = a + b d = c * a a = 2 * a # Affiche les valeurs des variables print(a, b, c, d)	ligne a b c d 1 10 ? ? ? 2 10 30 ? ? 3 10 30 40 ? 4 10 30 40 400 5 20 30 40 400

Exercice 4

Déterminez la valeur de chacune des variables de ce programme en créant un tableau d'états.

x = 10
y = 2
z = y * x
y = z + x
x = y - z / 2
z = z * 2
y = 5

# Affiche les valeurs des variables
print(x, y, z)

Solution

x = 10
y = 2
z = y * x
y = z + x
x = y - z / 2
z = z * 2
y = 5

# Affiche les valeurs des variables
print(x, y, z)

x	y	z
10	?	?
10	2	?
10	2	20
10	30	20
20	30	20
20	30	40
20	5	40

Exercice 5

Déterminez la valeur de chacune des variables de ce programme en créant un tableau d'états.

nombre_habitants = 150 + 25 * 2
cout = 100
prix = nombre_habitants * cout
cout = cout / 2
nombre_habitants = nombre_habitants - 100
prix = prix + nombre_habitants * cout
nombre_habitants = 400
prix = prix + nombre_habitants * cout

# Affiche les valeurs des variables
print(nombre_habitants, cout, prix)

Solution

nombre_habitants = 150 + 25 * 2
cout = 100
prix = nombre_habitants * cout
cout = cout / 2
nombre_habitants = nombre_habitants - 100
prix = prix + nombre_habitants * cout
nombre_habitants = 400
prix = prix + nombre_habitants * cout

# Affiche les valeurs des variables
print(nombre_habitants, cout, prix)

nombre_habitants	cout	prix
200	?	?
200	100	?
200	100	20000
200	50	20000
100	50	20000
100	50	25000
400	50	25000
400	50	45000

Exercice 6

Complétez le programme ci-dessous de manière à ce qu'il calcule la moyenne des notes principales dans la variable du même nom. La note de math est de 4 et demi, la note de français de 6 et la note d'allemand de 5 et demi.

# Complétez le programme
math =
francais =
allemand =
moyenne =

# Affiche la valeur de la moyenne
print(moyenne)

Solution

math = 4.5
francais = 6
allemand = 5.5
moyenne = (math + francais + allemand) / 3

# Affiche la valeur de la moyenne
print(moyenne)

Pour calculer la moyenne, on additionne toutes les notes avant de diviser le résultat par le nombre de notes, ici 3.

Comme la division a la priorité sur l'addition, il ne faut pas oublier de régler la priorité des opérations avec des parenthèses.

Exercice 7

Écrivez un petit programme en Python permettant de calculer le volume d'un cylindre en fonction de son rayon et de sa hauteur. Le programme contiendra les lignes suivantes :

• Créer une variable pi contenant la valeur 3.14.

• Créer une variable hauteur contenant la valeur 30

• Créer une variable rayon contenant la moitié de 11

• Créer une variable aire_disque contenant le résultat de \(\pi \cdot r^2\)

• Créer une variable volume contenant le résultat de l'aire du disque multiplié par la hauteur.

Au terme de l'exécution de ce programme, la variable volume devrait contenir la valeur 2849.55

# Écrivez le programme ici

# Affiche le volume
print(volume)

Solution

pi = 3.14
hauteur = 30
rayon = 11 / 2 #ou rayon = 5.5
aire_disque = pi * rayon ** 2
volume = aire_disque * hauteur

# Affiche le volume
print(volume)

Opérateurs d'affectation

Les opérateurs d'affectation combinée permettent de modifier la valeur des variables avec une notation simplifiée. Il existe pour tous les opérateurs mathématiques, voici les principaux.

Opérateur	Exemple	Équivalent à
=	x = 6	x = 6
+=	x += 6	x = x + 6
-=	x -= 6	x = x - 6
*=	x *= 6	x = x * 6
/=	x /= 6	x = x / 6

Exercice 8

Écrivez un programme Python contenant une variable x initialisée à 10. Puis, compléter ce programme pour que celui-ci effectue les opérations suivantes:

• Ajoute 3 à x

• Soustrais 8 à x

• Multiplie x par 10

• Divise x par 5

• Élève x à la puissance 3

À la fin de l'exécution de ce programme, la variable x devrait contenir la valeur 1000

# Écrivez le programme ici

Solution

x = 10
x += 3
x -= 8
x *= 10
x /= 5
x **= 3

print(x)

Exercice 9 (difficile)

Lisez attentivement le programme ci-dessous et expliquez, en français, ce qu'il fait. À quoi correspondent les variables h1, h2, et total.

CHF_par_h1 = 32.5
CHF_par_h2 = 40
heure_debut = 20
temps_de_travail = 8.5
h1 = (heure_debut + temps_de_travail)
h2 = temps_de_travail - h1
total = h1 * CHF_par_h1 + h2 * CHF_par_h2

Solution

Ce programme permet de calculer et stocker le salaire d'un employé dans la variable total. De toute évidence, cet employé travail de nuit comme il a commencé à 20h et a travaillé durant 8 heures et demie. La variable h1 contient le nombre d'heures passées après minuit (en effet, le reste de la division entière de 28.5 par 24 nous donne 4.5, et l'employé a bien fini de travailler à 4 heure et demie). Ainsi, en soustrayant h1 aux nombres d'heures travaillées au total, h2 contient le nombre d'heures travaillées avant minuit. Ces deux variables permettent de calculer le salaire total avec les taux corrects.