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📚 Aperçu du cours

Apprenez Python, un langage de programmation populaire, en couvrant les concepts fondamentaux pour tout, des développements web et logiciels à la science des données et à l'assurance qualité. Les compétences acquises incluent l'écriture de programmes Python 3 et la simplification du code.

Résumé succinct des objectifs principaux : Maîtriser les bases de Python, le flux de contrôle, les structures de données (listes, chaînes, dictionnaires), les fonctions, les modules et la gestion des fichiers, aboutissant à une introduction à la programmation orientée objet.

🎯 Objectifs d'apprentissage

Écrire et exécuter des scripts Python 3 basiques, en appliquant la syntaxe fondamentale et les types de données intégrés (int, float, str).
Mettre en œuvre une logique de programme complexe en utilisant des structures de flux de contrôle (if/else, boucles for/while) pour gérer les chemins d'exécution.
Concevoir et utiliser des fonctions et des modules afin de structurer les programmes pour améliorer leur réutilisabilité et leur maintenabilité.
Gérer efficacement les données à l'aide des structures de base de Python, notamment les listes, les chaînes et les dictionnaires.
Interagir avec des sources externes de données en effectuant des opérations d'entrée/sortie de fichiers (texte, CSV et JSON).

🔹 Leçon 1 : Hello World et syntaxe de base

Aperçu : Cette leçon fondamentale présente les éléments essentiels du langage de programmation Python, commençant par le programme traditionnel « Hello World » utilisant la fonction print(). Nous établissons des règles syntaxiques cruciales, couvrant l'importance de l’indentation, la sensibilité à la casse et comment utiliser efficacement les commentaires pour la documentation du code. Une attention particulière sera portée aux variables, en abordant leur déclaration, affectation et les types de données fondamentaux tels que les entiers, les flottants et les chaînes, nécessaires au stockage des prix et des noms d'articles. Enfin, nous appliquerons immédiatement ces concepts en construisant le cadre d'un système de point de vente simple adapté à un magasin de meubles. Cette application impliquera la définition de variables spécifiques (par exemple, 'sofa_price', 'quantity') et l'exécution de calculs arithmétiques simples pour déterminer un total d'achat final, renforçant ainsi la compréhension du flux opérationnel de Python. Objectifs d'apprentissage :

Exécuter le programme standard « Hello World » en utilisant la fonction print() de Python.
Décrire et appliquer les règles de base de la syntaxe Python, y compris l’indentation appropriée et l’utilisation efficace des commentaires.
Définir, déclarer et attribuer des valeurs aux variables en utilisant les types de données fondamentaux appropriés (int, float, str).
Utiliser des opérateurs arithmétiques de base pour effectuer des calculs simples dans un programme.
Construire la structure initiale d’un système de point de vente, définir les prix des articles et calculer un total de transaction.

🔹 Leçon 2 : Flux de contrôle et logique

Aperçu : Cette leçon introduit le concept fondamental du flux de contrôle, qui détermine l'ordre d'exécution du code d'un programme. Nous commencerons par explorer la logique booléenne, en comprenant le type de données bool (True/False) et les opérateurs relationnels (par exemple, ==, >, <) utilisés pour créer des expressions conditionnelles. La structure centrale, l'instruction if, sera examinée en profondeur, montrant comment exécuter des blocs de code uniquement lorsque certaines conditions sont remplies. Nous étendrons ensuite cela pour gérer des chemins mutuellement exclusifs à l’aide des instructions else et elif, permettant de créer des arbres de décision complexes dans le code Python. Enfin, les élèves maîtriseront les opérateurs logiques (and, or, not), ce qui leur permettra de combiner plusieurs vérifications conditionnelles de manière efficace. Des exemples pratiques porteront sur la vérification des contraintes d'entrée utilisateur et le routage de l'exécution du programme selon des critères spécifiques. Objectifs d'apprentissage :

Définir des variables booléennes et utiliser des opérateurs relationnels (par exemple, ==, >, <) pour évaluer des expressions conditionnelles.
Construire des structures logiques conditionnelles de base en utilisant l'instruction if.
Implémenter une logique décisionnelle à plusieurs chemins à l’aide des instructions else et elif.
Expliquer le rôle crucial de l’indentation dans la définition des blocs de flux de contrôle de Python.
Appliquer les opérateurs logiques (and, or, not) pour créer des tests conditionnels composés.

🔹 Leçon 3 : Travail avec les listes

Aperçu : Cette leçon présente la liste Python, le type de données séquentiel fondamental pour stocker des collections ordonnées et modifiables. Nous commencerons par expliquer comment créer des listes à l’aide de crochets [] et démontrer leur capacité à contenir des types de données hétérogènes. Les mécanismes fondamentaux des listes — l’indexation et le découpage — seront traités en détail, montrant aux étudiants comment accéder à des éléments spécifiques ou à des sous-sections à l’aide à la fois de l’indexation positive (basée sur 0) et de l’indexation négative. Un point théorique crucial abordé est la mutabilité, expliquant que les listes peuvent être modifiées in situ après leur création. Des exemples pratiques se concentreront sur les méthodes essentielles de gestion des listes, notamment l’ajout d’éléments (append(), insert()), la suppression d’éléments (remove(), pop(), mot-clé del) et la détermination de la longueur (len()). Les étudiants apprendront à stocker et manipuler efficacement des groupes dynamiques de données, une compétence essentielle pour toute application Python. Objectifs d'apprentissage :

Définir et initialiser une liste en Python en utilisant une syntaxe appropriée, en comprenant son rôle de séquence ordonnée et mutable.
Accéder, modifier et extraire des éléments ou des sous-sections de listes à l’aide de l’indexation positive, de l’indexation négative et du découpage.
Appliquer des méthodes fondamentales de listes telles que append(), insert(), pop() et remove() pour gérer dynamiquement le contenu de la liste.
Expliquer le concept de mutabilité et différencier la gestion du contenu des listes par rapport aux types de données immuables.

🔹 Leçon 4 : Itération et boucles

Aperçu : Cette leçon introduit le concept d'itération, un outil fondamental de programmation qui permet aux développeurs d’exécuter des blocs de code de manière répétée, conduisant à des programmes simplifiés et très efficaces. Nous analyserons les deux structures principales de boucle en Python : la boucle for, idéale pour itérer sur une séquence connue (comme les éléments d’une liste ou des nombres générés par la fonction range()), et la boucle while, qui s’exécute tant qu’une condition booléenne spécifiée reste vraie. Nous démontrerons comment construire des boucles robustes, en assurant des critères de terminaison corrects pour les boucles while afin d’éviter une exécution infinie. Par ailleurs, nous couvrirons des mécanismes spécialisés de contrôle de boucle, notamment l’instruction break pour sortir immédiatement d’une boucle, et l’instruction continue pour ignorer le reste de l’itération courante et passer à la suivante, permettant un contrôle complexe du flux pour les solutions itératives. Objectifs d'apprentissage :

Différencier les rôles structurels des boucles for et while et choisir le type de boucle approprié pour une tâche de programmation donnée.
Construire et utiliser des boucles for pour itérer efficacement sur des séquences (comme les listes) et utiliser la fonction range() pour l’itération numérique.
Implémenter des boucles while sécurisées et contrôlées, en garantissant des conditions de terminaison claires afin d’éviter l’exécution infinie.
Appliquer les instructions break et continue pour modifier le flux standard d’exécution des boucles selon des exigences conditionnelles spécifiques.

🔹 Leçon 5 : Réutilisation du code avec les fonctions

Aperçu : Cette leçon introduit le concept essentiel de réutilisation du code via les fonctions Python. Les étudiants apprendront d’abord la syntaxe fondamentale pour définir une fonction en utilisant le mot-clé def, en comprenant l’importance de l’indentation correcte et des docstrings facultatives. Nous verrons comment structurer des fonctions pour accepter des entrées via des paramètres (arguments) et comment retourner des sorties en utilisant l’instruction return. L’avantage principal des fonctions — simplifier le code, améliorer sa lisibilité et éviter la redondance (principe DRY) — sera mis en avant. L’application pratique portera sur la résolution de problèmes mathématiques concrets. Les étudiants définiront et appelleront des fonctions pour calculer des formules physiques célèbres, comme l’énergie cinétique ou la force gravitationnelle, démontrant ainsi comment les fonctions encapsulent une logique spécifique pour une utilisation facile et répétée dans n’importe quel programme Python. Objectifs d'apprentissage :

Définir le but des fonctions dans la programmation Python et articuler les avantages de la réutilisation du code et de la modularité.
Créer et définir des fonctions Python simples en utilisant le mot-clé def, en intégrant des paramètres appropriés et des conventions de nommage standards.
Appeler correctement des fonctions définies, en passant les arguments requis pour exécuter la logique encapsulée.
Utiliser l’instruction return pour produire des résultats à partir d’une fonction, destinés à une affectation ou à un calcul ultérieur.
Appliquer des concepts de programmation fonctionnelle pour implémenter et calculer des formules physiques célèbres, comme le calcul de la distance ou de la vitesse.

🔹 Leçon 6 : Manipulation des chaînes

Aperçu : Cette leçon explore en profondeur l’objet chaîne Python, fondamental pour la gestion des données textuelles. Nous commencerons par examiner comment créer des chaînes, y compris l’utilisation des guillemets simples ou doubles, et discuter de leur nature immuable. Un point central sera l’accès et la réorganisation du texte à l’aide de l’indexation et du découpage, ce qui permet d’extraire efficacement des caractères spécifiques ou des sous-chaînes. Nous aborderons ensuite les méthodes essentielles de manipulation du texte, notamment le nettoyage du texte avec .strip(), le changement de casse avec .lower() et .upper(), et la vérification du contenu à l’aide de méthodes comme .startswith(). Enfin, les étudiants maîtriseront le processus de désassemblage de grandes sections de texte en listes de mots ou de lignes à l’aide de la puissante méthode .split(), puis leur réassemblage efficace à l’aide de la méthode polyvalente .join(), permettant ainsi des applications automatisées de traitement de texte. Objectifs d'apprentissage :

Définir l’objet chaîne Python et appliquer l’indexation et le découpage pour accéder à des caractères ou des sous-chaînes spécifiques.
Utiliser des méthodes courantes de chaînes comme .upper(), .lower() et .strip() pour nettoyer et formater des données textuelles.
Mettre en œuvre des techniques d’interpolation de chaînes à l’aide des f-strings et de la méthode .format() pour créer dynamiquement du texte.
Démontrer l’utilisation de .split() pour désassembler du texte en listes et de la méthode .join() pour réassembler des séquences en chaînes.

🔹 Leçon 7 : Modules Python

Aperçu : Cette leçon introduit le concept essentiel des modules Python, qui permettent une organisation du code et une extension massive de fonctionnalités grâce à des fichiers réutilisables. Nous définirons ce qu’est un module (un fichier standard .py) et expliquerons pourquoi l’utilisation des modules favorise la réutilisation du code et la clarté. L’accent principal sera mis sur la maîtrise de l’instruction import, couvrant la syntaxe standard (import module_name), l’aliasing (import module as alias) et les importations ciblées (from module import item) pour gérer efficacement l’espace de noms du programme. Nous explorerons des exemples pratiques utilisant des modules intégrés fondamentaux de la bibliothèque standard Python, tels que le module math (pour des fonctions comme sqrt ou des constantes comme pi) et le module random. Enfin, nous illustrerons comment créer et implémenter un module personnalisé simple pour structurer et réutiliser vos propres fonctions dans différents fichiers Python. Objectifs d'apprentissage :

Définir ce qu’est un module Python et expliquer son rôle dans l’extension des fonctionnalités et l’organisation des grands programmes.
Utiliser correctement l’instruction import standard et ses variantes (aliasing et importations ciblées).
Démontrer la capacité à appeler et utiliser des fonctions provenant de modules intégrés courants comme math et random.
Expliquer comment les différentes méthodes d’importation affectent l’espace de noms actuel du programme.
Créer un module Python personnalisé simple contenant des fonctions réutilisables.

🔹 Leçon 8 : Utilisation des dictionnaires

Aperçu : Cette leçon explore en profondeur le dictionnaire Python, une structure de données fondamentale et puissante utilisée pour associer des clés uniques à des valeurs spécifiques. Nous commencerons par définir la structure du dictionnaire en utilisant des accolades et des paires clé-valeur séparées par des points-virgules, en insistant sur le fait que les dictionnaires sont mutables et optimisés pour des recherches rapides basées sur la clé. La leçon couvrira des opérations essentielles, notamment comment accéder efficacement aux valeurs en utilisant la notation entre crochets, et comment ajouter de nouvelles paires ou modifier des valeurs existantes de manière dynamique. Nous explorerons les contraintes des clés, notant que les clés doivent être des types immuables (comme les chaînes ou les tuples). Enfin, les étudiants apprendront des méthodes critiques telles que .keys(), .values() et .items() pour visualiser le contenu du dictionnaire, et comment itérer sur ces éléments à l’aide de boucles, consolidant ainsi leur capacité à stocker et récupérer efficacement des données complexes et non structurées. Objectifs d'apprentissage :

Définir la structure du dictionnaire Python et articuler sa fonction principale en tant que conteneur de correspondance clé-valeur.
Construire et initialiser un dictionnaire en utilisant la syntaxe littérale et attribuer correctement des valeurs en fonction de leurs clés correspondantes.
Effectuer des opérations CRUD (Créer, Lire, Mettre à jour, Supprimer) sur les éléments du dictionnaire en utilisant la notation entre crochets et le mot-clé del.
Utiliser des méthodes intégrées de dictionnaire, notamment .keys(), .values() et .items(), pour extraire efficacement différentes vues des données stockées.
Appliquer les dictionnaires dans des exemples de codage concrets, tels que modéliser un profil utilisateur ou gérer des paramètres de configuration.

🔹 Leçon 9 : Entrée et sortie de fichiers (I/O)

Aperçu : Cette leçon introduit l’entrée et la sortie de fichiers (I/O) en Python, permettant l’automatisation et la persistance des données. Nous commençons par maîtriser les opérations fondamentales de gestion des fichiers : ouverture de fichiers à l’aide de la fonction intégrée open(), spécification de divers modes d’accès (lecture 'r', écriture 'w', ajout 'a'), et compréhension du rôle crucial du gestionnaire de contexte with open() as f: pour garantir que les fichiers sont automatiquement fermés, évitant ainsi les fuites de ressources. Ensuite, nous explorerons la lecture et l’écriture de données non structurées à l’aide de fichiers texte standards (.txt). La deuxième partie se concentre sur les données structurées : l’utilisation du module dédié csv pour lire et écrire efficacement des valeurs séparées par des virgules, et l’implémentation du module json (spécifiquement json.load() et json.dump()) pour gérer des structures de données JSON complexes et imbriquées, essentielles pour interagir avec des API et des fichiers de configuration modernes. Maîtriser ces concepts est essentiel pour développer des applications Python pratiques qui interagissent avec des sources externes de données. Objectifs d'apprentissage :

Expliquer le processus fondamental de gestion des fichiers en Python, y compris l’utilisation de la fonction open() et la spécification des modes de lecture/écriture/ajout.
Implémenter l’instruction with (gestionnaire de contexte) pour gérer de manière sécurisée et fiable les ressources de fichiers, en garantissant toujours la fermeture des fichiers.
Écrire du code Python pour lire et écrire des données séquentielles vers des fichiers texte standards (.txt).
Appliquer le module intégré csv pour lire, parser et générer des données au format CSV de manière programmatique.
Utiliser le module json pour sérialiser des objets Python en format JSON et désérialiser des données JSON en structures Python utilisables.

🔹 Leçon 10 : Introduction aux classes et à la POO

Aperçu : Cette leçon fournit une introduction fondamentale à la programmation orientée objet (POO) en Python. Nous commencerons par clarifier la différence entre les types de données standard et intégrés de Python (comme int, str, list) et les structures puissantes et définies par l’utilisateur appelées classes. Les apprenants comprendront qu’une classe sert de plan, tandis qu’un objet est une instance concrète issue de ce plan. Nous couvrirons la syntaxe essentielle pour définir une classe en utilisant le mot-clé class, en mettant l’accent sur la façon d’initialiser l’état de l’objet à l’aide de la méthode spéciale __init__ (le constructeur) et de définir des méthodes opérationnelles. Enfin, nous explorerons comment ces concepts permettent l’encapsulation — regrouper les données et les méthodes qui les manipulent — et aborderons brièvement le rôle des interfaces dans la définition de contrats comportementaux clairs pour les objets, posant les bases d’une architecture logicielle complexe. Objectifs d'apprentissage :

Distinger entre les types de données intégrés de Python et les types de classes personnalisées définies par l’utilisateur.
Définir et articuler la différence fondamentale entre une classe et un objet (instance).
Implémenter une classe Python basique, incluant l’instantiation et la définition des attributs d’instance.
Utiliser la méthode __init__ (constructeur) pour initialiser correctement l’état de l’objet lors de sa création.
Expliquer comment l’encapsulation structure le code et contribue à sa réutilisabilité et à sa maintenabilité.

Introduction à la programmation Python

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