Semaine 1 : Variables, types et E/S

🐍 Chaque langage commence par nommer les choses. Cette semaine, vous découvrez la version Python de « soit $x$... ».

🎯 Objectifs d'apprentissage

À la fin de cette semaine, vous serez capable de :

• Stocker une valeur sous un nom (une variable) et expliquer pourquoi ce nom est juste une étiquette, pas une boîte.
• Identifier les types de base intégrés à Python : int, float, str, bool.
• Utiliser correctement les opérateurs arithmétiques, de comparaison et d'affectation composée.
• Lire une saisie clavier de l'utilisateur et afficher une sortie formatée.
• Écrire un premier petit programme interactif complet combinant tout ce qui précède.

Leçon

Les variables comme noms de valeurs

En mathématiques, quand vous écrivez « soit $x = 5$ », vous liez un nom à une valeur pour le reste du raisonnement. Python fait exactement cela :

x = 5

Le membre de droite est évalué en premier (5), puis le nom x y est rattaché. Contrairement aux mathématiques, x peut être réaffecté — x = 5 suivi plus tard de x = x + 1 ne se contredit pas, cela redirige simplement l'étiquette :

x = 5
x = x + 1  # x désigne maintenant 6

Lisez x = x + 1 comme « la nouvelle valeur de $x$ est l'ancienne valeur de $x$ plus un », de la même manière que vous liriez une relation de récurrence $x_{n+1} = x_n + 1$.

Vous verrez ce motif — lire la valeur actuelle, calculer quelque chose à partir d'elle, la restocker sous le même nom — si souvent que Python lui donne un raccourci, les opérateurs d'affectation composée :

x = 5
x += 1     # équivalent à x = x + 1  -> 6
x -= 2     # équivalent à x = x - 2  -> 4
x *= 3     # équivalent à x = x * 3  -> 12
x /= 4     # équivalent à x = x / 4  -> 3.0

Nommer vos variables

Un nom (un identifiant) doit commencer par une lettre ou un tiret bas, et ne peut ensuite contenir que des lettres, des chiffres et des tirets bas — 2nd_score est invalide, second_score est correct. La convention Python (et le style de ce cours dans son ensemble) est le snake_case : des mots en minuscules séparés par des tirets bas, comme student_name ou total_score, plutôt que studentName ou TotalScore. Certains mots sont réservés par le langage lui-même (if, for, class, True, et d'autres) et ne peuvent jamais être utilisés comme noms de variables.

Les noms doivent décrire ce que signifie une valeur, pas seulement satisfaire la syntaxe. x = 87.5 ne dit rien au lecteur ; quiz_score = 87.5 lui dit tout ce dont il a besoin en un coup d'œil. Cela compte plus qu'il n'y paraît — vous relirez votre propre code bien plus souvent que vous ne l'écrirez.

Types : de quel genre de valeur s'agit-il ?

Chaque valeur a un type — l'ensemble auquel elle appartient, en termes mathématiques :

Type	Analogue mathématique	Exemple
int	$\mathbb{Z}$ (les entiers)	42, -7
float	$\mathbb{R}$ (les réels, approximés)	3.14, -0.5
str	une séquence finie de caractères	"hello"
bool	$\{\text{True}, \text{False}\}$	True, False

Vérifiez le type d'une valeur avec type(...) :

type(42)      # <class 'int'>
type(3.14)    # <class 'float'>
type("hi")    # <class 'str'>
type(True)    # <class 'bool'>

Python est un langage à typage dynamique : un nom n'est pas lié en permanence à un seul type. Écrire x = 5 puis x = "five" est légal — x pointe simplement ailleurs. C'est pratique, mais cela signifie aussi que le type d'un nom ne peut être connu qu'en regardant ce vers quoi il pointe actuellement, et non en le déclarant à l'avance.

Convertir entre les types

Vous pouvez convertir explicitement une valeur d'un type à un autre en utilisant int(...), float(...), str(...) et bool(...) comme des fonctions :

int("42")       # 42        — str -> int
int(3.9)        # 3         — float -> int, tronque (n'arrondit PAS !)
float("3.14")   # 3.14      — str -> float
str(42)         # "42"      — int -> str
bool(0)         # False     — 0 (ainsi que 0.0 et "") sont "falsy"
bool(1)         # True      — tout nombre non nul (et toute chaîne non vide) est "truthy"

Le fait que int(3.9) donne 3, et non 4, déroute constamment les débutants — la conversion en int tronque toujours vers zéro, elle n'arrondit jamais. Utilisez la fonction intégrée round(3.9) (qui donne 4) si c'est réellement un arrondi que vous voulez.

Toute conversion n'est pas possible : int("hello") lève une ValueError, puisque "hello" n'est un nombre dans aucune base. Python échoue ici bruyamment plutôt que de deviner silencieusement — un choix de conception que vous apprendrez à apprécier lorsque vous déboguerez de vraies données en Section 2.

Opérateurs

Les opérateurs arithmétiques reflètent ceux que vous connaissez déjà, avec deux ajouts propres à Python :

7 // 2   # 3   — division entière : floor(7/2)
7 % 2    # 1   — le reste, c'est-à-dire 7 mod 2
7 ** 2   # 49  — l'exponentiation, c'est-à-dire 7^2
-7 // 2  # -4  — la division entière arrondit toujours vers moins l'infini, pas vers zéro

Cette dernière ligne est une surprise fréquente : -7 // 2 vaut -4, pas -3, car la division entière suit la fonction plancher mathématique $\lfloor x \rfloor$, qui arrondit vers le bas (vers $-\infty$), et non vers zéro.

Les opérateurs de comparaison (==, !=, <, <=, >, >=) produisent un bool. Notez que == (test d'égalité) n'est pas = (affectation) — une erreur de débutant très courante. Vous pouvez aussi enchaîner les comparaisons comme en mathématiques : 0 <= x < 10 signifie exactement ce que signifie $0 \le x < 10$, évalué comme une seule expression, et non deux expressions séparées qu'il faudrait relier avec and (vous découvrirez and/or en bonne et due forme la semaine prochaine).

Les opérateurs se combinent selon la priorité habituelle : ** d'abord, puis *, /, //, %, puis +, -, de gauche à droite — le même ordre PEMDAS que vous connaissez déjà. Les parenthèses priment sur cet ordre exactement comme en mathématiques :

2 + 3 * 4      # 14, et non 20
(2 + 3) * 4    # 20

Entrée et sortie

input() lit une ligne de texte saisie par l'utilisateur — elle retourne toujours une str, même si un nombre a été saisi :

name = input("What's your name? ")
print("Hello,", name)

Puisque input() donne toujours une str, convertir est courant :

age_text = input("How old are you? ")
age = int(age_text)      # str -> int
print("In 10 years you'll be", age + 10)

print() accepte plusieurs arguments séparés par des virgules (joints par un espace) ou une f-string pour plus de contrôle :

score = 87.5
print(f"Your score is {score}%")   # les f-strings interpolent {des expressions} directement

Une f-string peut contenir plus qu'un simple nom de variable — n'importe quelle expression fonctionne à l'intérieur des { }, et vous pouvez formater les nombres avec précision :

price = 19.999
print(f"Total: ${price:.2f}")        # "Total: $20.00" — :.2f arrondit à 2 décimales
print(f"Double: {price * 2}")         # n'importe quelle expression, pas seulement une variable
print(f"{'yes' if price > 10 else 'no'}")  # même une expression conditionnelle fonctionne en ligne

⚠️ Erreurs courantes

• Confondre = et ==. if score = 60: est une erreur de syntaxe (vous découvrirez if en bonne et due forme la semaine prochaine) — Python ne permet pas d'affecter par accident dans une condition, mais le réflexe de taper = en voulant dire « égal » est courant au début.
• Oublier que input() retourne une chaîne. age = input("Age? ") puis age + 1 lève TypeError: can only concatenate str (not "int") to str — convertissez d'abord : age = int(input("Age? ")).
• S'attendre à ce que int() arrondisse. int(4.7) vaut 4, pas 5. Utilisez round(4.7) pour arrondir.
• Confondre / et //. / donne toujours un float (même 4 / 2 vaut 2.0) ; // donne le quotient tronqué vers le bas.

Exemple pratique : un petit programme interactif

En rassemblant tout ce que vous avez appris cette semaine — variables, types, conversion, opérateurs et E/S — dans un court programme qui calcule un pourboire :

bill = float(input("Bill amount: $"))
tip_percent = int(input("Tip percent (e.g. 15): "))

tip_amount = bill * tip_percent / 100
total = bill + tip_amount

print(f"Tip: ${tip_amount:.2f}")
print(f"Total: ${total:.2f}")

Remarquez comment chaque ligne fait une seule chose claire : lire une valeur, la convertir dans le bon type, calculer avec elle, et afficher un résultat formaté. Ce motif « lire → calculer → afficher » est un motif que vous réutiliserez constamment tout au long de ce cours.

🧩 Défis

🧩

Quel est type(7 / 2) ? Prédisez-le avant de l'exécuter dans le bac à sable, puis vérifiez.

🧩

Prédisez le résultat de "3" + "4". Est-ce le même que 3 + 4 ?

🧩

Écrivez un programme qui demande un nom et une année de naissance (comme deux invites input() séparées), calcule un âge approximatif, et affiche une phrase du type "Amina, you are about 21 years old." Essayez-le dans le bac à sable.

🧩

Sans l'exécuter, calculez 15 // 4 et 15 % 4 à la main. Puis vérifiez : 4 * (15 // 4) + (15 % 4) vaut-il 15 ?

🧩

Prédisez int(-7.9) et -7.9 // 1. Sont-ils identiques ? Essayez les deux dans le bac à sable et expliquez toute différence en utilisant ce que vous avez appris sur la troncature par rapport à l'arrondi vers le bas.

🧩

Étendez la calculatrice de pourboire de l'exemple pratique pour aussi demander combien de personnes se partagent l'addition, et affichez la part de chacun.

🤔 Questions socratiques

• input() retourne toujours une str. Que se passerait-il si vous essayiez age + 10 sans d'abord convertir avec age = int(input(...)) ? Que vous dit réellement le message d'erreur ?
• Si x = 5 puis y = x, puis x = 10, quelle est la valeur de y ? Expliquez cela du point de vue « les noms pointent vers des valeurs » plutôt que « les boîtes contiennent des valeurs ».
• En Python, 0.1 + 0.2 ne s'affiche pas exactement comme 0.3. Essayez-le dans le bac à sable. Pourquoi un float — qui approxime $\mathbb{R}$ avec un nombre fini de chiffres binaires — pourrait-il ne pas représenter $0.1$ exactement, de la même façon que $\frac{1}{3}$ n'a pas de développement décimal fini ?
• bool(0) est False et bool(1) est True — mais que prédisez-vous pour bool(-1) et bool(2) ? Testez votre prédiction. Quelle règle unique explique les quatre résultats ?
• L'affectation composée x += 1 et la forme classique x = x + 1 produisent le même résultat pour les nombres. Pouvez-vous imaginer une raison pour laquelle un langage proposerait quand même les deux formes, plutôt que d'exiger que tout le monde écrive toujours x = x + 1 ?

✅ Quiz de la semaine

✅ Quiz de la semaine

1. Quel est le type du résultat de 7 / 2 en Python 3 ?

intfloatstrbool

2. Que retourne toujours input(), quoi que l'utilisateur saisisse ?

intfloatstrbool

3. Que vaut 17 % 5 ?

3250

4. Quel opérateur teste l'égalité (et non l'affectation) ?

======is

5. Que vaut int(4.9) ?

544.9Une TypeError

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