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# INF-TC1

## Installation

* La distribution Anaconda offre cet avantage en étant multi-plateformes (Windows, Mac, Linux) et disposant de tous les outils dont vous aurez besoin en Informatique au cours du semestre (interpréteur Python, éditeur Spyder, divers modules). Vous obtiendrez la dernière version sur ce site : https://www.anaconda.com/download/

* Nous vous demandons donc de l’installer sur vos ordinateurs et de vérifier son fonctionnement (l’exécution d’un code simple devrait suffire) avant votre première séance de TD.

* Concerant l'éditeur de code Python, vous pouvez utiliser Spyder inclu dans Anaconda, mais vous pouvez aussi télécharger et installer Microsoft Code qui est une excellente alternative : https://code.visualstudio.com/download

## Aides en informatique

* Des [transparents d'aide](aide-informatique.pdf)

* Une vidéo de présentation de ces transparents https://replay.ec-lyon.fr/video/0920-aides-en-informatique/ 

## Livres

Les livres suivants sont disponibles sous forme de pdf et couvrent les points abordés en cours et en TD :

- [Think Python](books/thinkpython2.pdf), 2nd edition, par Allen B. Downey

- [Python for Everybody](books/pythonlearn.pdf), par Charles Severance

- [Problem Solving with Algorithms and Data Structures using Python](books/problemsolving.pdf), par Brad Miller et David Ranum

- [ODS Pyhon](books/ods-python.pdf), par Pat Morin ([url](https://opendatastructures.org/ods-python/))

Autres ressources :

- https://en.wikibooks.org/wiki/Algorithms/

- [computer science books](https://freecomputerbooks.com/compscAlgorithmBooks.html)

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#####################################

## GitLab de l'Ecole Centrale de Lyon

#

# https://gitlab.ec-lyon.fr/

#

#####################################

## Comment vous connecter ?

# Avec vos identifiants ECL.

## A quoi ça sert ?

# Nous utiliserons GitLab pendant les cours d'informatique afin de vous 

# distribuer le code et vous permettre de le sauvegarder. GitLab est très utilisé en entreprise, il vous est donc important de l'utiliser très rapidement car cela vous sera utile pour vos stages, projects, etc.

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# Faire un premier commit avec une fonction déjà existante

def addition(a, b):

    return a + b

# Tester que cela fonctionne

# Afficher le résultat sur le site gitlab

# Faire un premier test d'une fonction Python

## Vérifiez votre numéro de version

# Afficher le numéro de version avec la commande suivante 

# dans un terminal

# python ––version

# > La version doit être égale ou supérieure à 3.7

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# Vous devez valider ce code qui affiche le numéro de version

# Rien d'autre à faire !

import sys

if not sys.version_info.major == 3 and sys.version_info.minor >= 7:

    print("Python 3.7 ou supérieur est nécessaire !")

else:

    print("Vous utilisez {}.{}.".format(sys.version_info.major, sys.version_info.minor))

    sys.exit(1)

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# Un commentaire court commence par un # et se limite à la fin de la ligne

"""

On peut aussi créer un commentaire long = une zone de 

commentaires  sur plusieurs lignes placées

entre une paire de triple-guillements dont le second suit :

"""

# Remarques : 

# Un ';' à la fin d'une ligne rend la ligne muette (pas d'affichage des résultats). 

# Il permet également de placer plusieurs expressions sur la même ligne.

# Si vous placez un commentaire immédiatement après la signature d'une fonction} 

# (ou une méthode, une classe, etc.) entre un couple de  """, 

# votre commentaire (appelé docstring) devient accessible avec help

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# Exemple 1 : moyenne

# Calcul de la moyenne de deux entiers  

a=input('Donner la valeur de a : ')

b=input('Donner la valeur de b : ')

print('la moyenne = ', (int(a) + int(b))/2)  # int(a) : conversion de 'a' en entier

# Une seconde méthode : on convertit en lisant les valeurs en int

a=int(input('Donner la valeur de a : '))

b=int(input('Donner la valeur de b : '))

print('la moyenne = ', (a+b)/2) 

# Exemple 2 : racines carrées

import math;

a=int(input('Donner le coefficient a : '))

b=int(input('Donner le coefficient b : '))

c=int(input('Donner le coefficient c : ')) 

if (a == 0):

  if ( b != 0) :

    print("Pas quadratique : racine simple x = ",-c/b)

  else:

    print("une blague ! ")

else :

  delta=b*b-4*a*c   #ou b**2

  if(delta < 0) :

    print("pas de racines reelles")

  else :

    assert(a != 0)     # Déjà vérifié mais pour  montrer  l'intérêt de "assert".

    if(delta>0) :

      x1 = (-b+math.sqrt(delta))/(2*a)

      x2 = (-b-math.sqrt(delta))/(2*a)

      print("x1 = ",x1)

      print("x2 = ",x2)

    else :

        x1 = x2 = -b/(2*a)

        print("racine double x1 = x2 = ",x1) 

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# Exercice  : pair/impair

# Lire un entier au clavier et décider (et afficher) s'il est pair ou impair.

a=int(input('Donner un entier  positif : '))

if (a%2 ==1):

    print(a, " est impair")

else :

    print(a, " est pair")

# 5 Introduction aux fonctions

## Exemple : moyenne de deux entiers

# Calcul de la moyenne de deux entiers par une fonction (de signature entier x entier -> reel)

def moyenne(a,b):

  return (a+b)/2             

# --- Partie Principale ----

a=input('Donner la valeur de a : ')

b=input('Donner la valeur de b : ')

print('la moyenne = ', moyenne(int(a),int(b))) 

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## 5.2 Exercice : Racines d'une quadratique avec une fonction

# Reprendre l'exemple du calcul des racines d'une équation de seconde degré

# et placer les calculs dans la fonction {\tt quadratique(a, b, c)} qui

# reçoit en paramètre les coefficients  {\it a,b} et {\it c} et renvoie les

# racines de cette équation.

from math import sqrt

def quadratique(a, b, c):

  if (a == 0):

    if ( b != 0) :

      return ("Pas quadratique : racine simple x "+str(-c/b))

    else:

      return ("une blague ! ")

  else :

    delta=b*b-4*a*c     #b*b OU b**2

    if(delta < 0) :

      return ("pas de racines réelles")

    else :

      if(delta>0) :             # Le test initial sur la valeur de "a"  montre son intérêt  ici.  

          assert(a != 0)     # Pas utile mais on montre aux élèves l'intérêt de "assert".

          x1=(-b+math.sqrt(delta))/(2*a)

          x2=(-b-math.sqrt(delta))/(2*a)

          return ("x1 = "+str(x1)+ " x2 = "+ str(x2))

      else :   

          x1 = x2 = -b/(2*a)

          return ("racine double x1 = x2 = "+str(x1))  

# La partie principale

a=int(input('Donner le coefficient a : '))

b=int(input('Donner le coefficient b : '))

c=int(input('Donner le coefficient c : ')) 

print(quadratique(a,b,c))      

## 5.3 Exercice : Moyenne et écart type

# Créer une liste de 100 nombres de la distribution N(16,2). 

import random

echantillon=[random.gauss(16,2) for n in range(100)]

def moyenne_liste(liste):

    return sum(liste)/len(liste)

def variance(liste):

    moy=moyenne_liste(liste)

    return moyenne_liste([(x-moy)**2 for x in liste])

# ---------- Partie Principale ----------

# Pour tester nos calculs sans lire des entiers, on fait un tirage Normale

echantillon=[random.gauss(16,2) for n in range(100)]

print("Moyenne = " , moyenne_liste(echantillon))

print("Ecart type = " , variance(echantillon)**0.5)           # %*  {\color{magenta} $\sqrt{Var}$}  *)

""" TRACE : 

Moyenne =  15.92301989946788

Ecart type =  1.9934234202474366

"""

# 5.4 Variante : Exercice (suite écart type)

echantillon=[random.gauss(16,2) for n in range(100)]

varia = moyenne([x**2 for x in echantillon])-moyenne(echantillon)**2

print("De la seconde façon : ", varia**0.5)

""" Trace :

De la seconde façon :  1.8839867058987951 

"""

# 6 Créer un script Python indépendant

from racines import trinome;

print(trinome(2.0, -4.0, 2.0))

# --- Partie Principale ---------

print(trinome(1.0, -3.0, 2.0))

print(trinome(1.0, -2.0, 1.0))

print(trinome(1.0, 1.0, 1.0)) 

""" On obtient 

(2, 1.0, 2.0)

(1, 1.0)

(0,)   """

# 7 Types principaux en Python

if type(1) is not int : print('oups')

if type('1') is not int : print(1)

type(3.14)

# float

type(None)

# NoneType

f = lambda c : c if type(c) is str and  c.isalpha() else '?'

type(f)

# function

# Utilisation de f (voir plus loin les "lambda expressions") :

f('a')  # donne 'a' car 'a' est alphabétique

f('1')  # donne '?' car '1' n'est  pas alphabétique

f(1)    # donne '?'  car  1 n'est  pas une chaine

import sys;

print(sys.int_info)

# sys.int_info(bits_per_digit=30, sizeof_digit=4)

print(sys.float_info)

# sys.float_info(max=1.7976931348623157e+308, max_exp=1024, max_10_exp=308,

# min=2.2250738585072014e-308, min_exp=-1021, min_10_exp=-307, dig=15,

# mant_dig=53, epsilon=2.220446049250313e-16, radix=2, rounds=1)

print(sys.getsizeof(float))     # La taille de  la classe float

# 400

print(sys.getsizeof(float()))   # La taille d'un  float

# 24                            # Ce que coute en octes un réel 

                                # (valeur  + infos supplémentaires)

# 8 Conversion de types

list1 = ['1', '2', '3']

str1 = ''.join(list1)

str1

# '123'

list1 = [1, 2, 3]

str1 = ''.join(str(e) for e in list1)   # ou avec "" à la place de ''

str1

# '123'

a = "545.2222"

float(a)

# 545.2222      suivant le système, on peut avoir des '0' après les '2'

int(float(a))

# 545

def is_float(value):

  try:

    float(value)

    return True

  except:

    return False

# On peut aussi utiliser la prédéfinie eval() qui évalue du code Python

eval("1.5") 

# 1.5

# Une alternative plus sûre à eval()

import ast

ast.literal_eval("545.2222")

545.2222

ast.literal_eval("31")

31

# Des cas d'erreur 

eval(toto)          # toto non défini ou n'est pas un str/octes/code

ast.literal_eval(toto)

# Erreur dans les 2 cas

# Converstion en binaire

st = "hello Debase"

' '.join(format(ord(x), 'b') for x in st)

# '1101000 1100101 1101100 1101100 1101111 100000 1000100 1100101 1100010 1100001 1110011 1100101'

# Conversion de string en hexadécimal

s='Hello Debase of Ecl'

' '.join(format(ord(x), 'x') for x in s)

# '48 65 6c 6c 6f 20 44 65 62 61 73 65 20 6f 66 20 45 63 6c'

# Conversion entier en Unicode

chr(16)     # Quelle est la forme hexa de 16 ?

#'\x10'

# Conversions décimal <==> base xx

int('12',8) # Quelle est la valeur décimale du nombre octal '12' (octal car base = 8)

# 10    

int('12',16) # Quelle est la valeur décimale du nombre hexa '12' (hexa car base = 16)

# 18

int('12')   # Quelle est la valeur décimale du nombre décimale '12' (décimal car base par défaut = 10)

# 12

int('1000',2)   # Que donne le nombre binaire '1000' en décimal (binaire car base = 2)

# 8   

# Pour convertir un entier en octal

oct(12)

# '0o14'        #un 'O' au début (pour Octal)

oct(8)

# '0o10'

# Autres conversions

# octal

eval('0o010') == 10     # La valeur décimale de '0o010' est-elle 10

# False

eval('0o010')

# 8

oct(42)               # La valeur octale de l'entier 42

# '0o52'

int('0o52', 0)      # La valeur décimale de l'octale  '0o52' (si base=0 alors base est dans le string)

# 42

int('1101', 2)      # La valeur décimale du binaire '1101'  (base explicite = 2)

#13

int('0b1101', 2)    # Idem, base explicitée = 2, peut importe '0b'

#13

int('0b1101', 0)    # La valeur décimale du binaire '0b1101' (base = 0 --> la base '0b' est dans le string)

#13

from struct import *

pack('hhl', 1, 2, 3)

# b'\x01\x00\x02\x00\x00\x00\x00\x00\x03\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00'

# b veut dire byte (2 octes). \x veut dire hexa

pack('b', 1)

# b'\x01'

pack('b', 16) # signed char de taille 1. On convertie 16 en signed char

# b'\x10' 

In [39]: pack('B', 16)  # unsigned char de taille 1

# b'\x10'

pack('h', 1)

# b'\x01\x00'

calcsize('h')

# 2

calcsize('b')

# 1

unpack('b', b'\x10')

# (16,)

type(unpack('b', b'\x10'))

# tuple

unpack('b', b'\x10')[0]    # Première élé. Il y a virgule car taille tuple >= 2  

# 16

pack('B',65) # donne b'A'   = i.e. le caractère dont le code = 65

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# 8 Conversion de types

# Exercice

# Écrire la fonction convertir(S) qui convertit son paramètre (un string) 

# en un entier. Pour que la conversion soit possible, le paramètre S doit 

# être être composé de chiffres éventuellement précédé d'un signe.

def convertir(S) : # S est une liste de caractères

    # Il y a un signe au début ou pas ?

    signe= +1                                         # Initialisation du signe

    if S[0:1] in '+-':

        if S[0:1]=='-' : signe=-1

        S = S[1:]                                        # On enlève le signe

    if S.isdigit(): return int(S) * signe             # On peut aussi écrire : str.isdigit(xs) !

    else: return (S + " n'est pas un nombre")

S=input('Donner  une chaine de chiffres: ')

print(convertir(S))

# Donner  une chaine de chiffres: -124

# -124

# Donner  une chaine de chiffres: 12a

#  Une version qui n'utilise ni int() ni isdigit()

def convertir02(S1) :       # S est une liste de caractères

    assert(S1 != '' and S1 != None)

    signe= +1                                       # Initialisation du signe

    val = 0; S=S1

    if S[0] in '+-':

        if S[0:1]=='-' : signe=-1

        S = S[1:]

    for car in S :

        if car in "0123456789": val = 10*val+ord(car)-ord('0')

        else : return (S1 + " n'est pas un nombre")

    return val * signe             # On peut aussi écrire : str.isdigit(xs) !

S=input('Donner  une chaine de chiffres : ')

print(convertir02(S))

# Exercice

# Écrire la fonction {\tt convertir2r(S)} qui convertit son paramètre (un 

# string) en un réel (loat). Pour que la conversion soit possible, le

# paramètre {\it S} doit être être éventuellement précédé d'un signe, puis 

# composé de chiffres suivis d'un '.' puis une série de chiffres. La

# présence d'un '.' est obligatoire, et qui est forcément suivi d'au moins

# un chiffre.

def convertir2r(S) :                       # S est une liste de caractères

    assert('.' in S)                        # '.' obligatoire

    lst_2_parties=S.split('.')              # une liste des 2 parties

    val_int=0

    if lst_2_parties[0] != '' : val_int=convertir02(lst_2_parties[0])

    # vérifier que la partie décimale ne comporte  pas un second signe !

    assert(lst_2_parties[1][0] not in '+-')

    val_reel=0

    if lst_2_parties[1] != '' : val_reel=convertir02(lst_2_parties[1])

    # La partie décimale s'ajoute ou se retrache suivant le signe de val_int'

    if val_int >= 0 :

        return val_int + val_reel/(10**len(lst_2_parties[1]))

    else : return val_int - val_reel/(10**len(lst_2_parties[1]))

S=input('Donner  une chaine de chiffres (un réel) : ')

print(convertir2r(S))

convertir2r('12.34')

convertir2r('0.12')

convertir2r('13.0')

convertir2r('-3.001')

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# Modules Python

# import tel_module as mod1

# import un_module as mod2

# mod1.fonc(..)     #appel de la fonction fonc du tel_module

# mod2.fonc(..)     #appel de la fonction homonyme du un_module

# import tel_module

# 

# def ma_fonction():

#       localname = tel_module.fonc

#       foo = localname(bar)

import scipy.stats as st

st.nanmean()

# Si vous obtenez le message

# ModuleNotFoundError: No module named 'scipy'

# ..vous devez installer le module avec la commande

#

# pip3 install scipy

#

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# Modules Python

# import tel_module as mod1

# import un_module as mod2

# mod1.fonc(..)     #appel de la fonction fonc du tel_module

# mod2.fonc(..)     #appel de la fonction homonyme du un_module

# import tel_module

# 

# def ma_fonction():

#       localname = tel_module.fonc

#       foo = localname(bar)

import scipy.stats as st

st.nanmean()

# Si vous obtenez le message

# ModuleNotFoundError: No module named 'scipy'

# ..vous devez installer le module avec la commande

#

# pip3 install scipy

#

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from math import sqrt;

# résolution équation quadratique 

def trinome(a, b, c):

    delta = b**2 - 4*a*c

    if delta > 0.0:

        assert(a != 0)      

        racine_delta = sqrt(delta)

        return (2, (-b-racine_delta)/(2*a), (-b+racine_delta)/(2*a))

    elif delta < 0.0: return (0,)

    else: 

        assert(a != 0)     

        return (1, (-b/(2*a)))

if __name__ == "__main__":

    print(trinome(1.0, -3.0, 2.0))

    print(trinome(1.0, -2.0, 1.0))

    print(trinome(1.0, 1.0, 1.0))  

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data = []

with open("etudiants.txt") as f:

    keys = None

    for line in f:

        l = [w.strip() for w in line.split(';')]

        if keys is None:

            keys = l

        else:

            data.append(l)

print(data)

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#%%

import time

import random

import matplotlib.pyplot as plt

import numpy as np

#%matplotlib inline

nvalues = [100, 500, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000]

timesEtudiants1 = []

for i in nvalues:

    random.seed()

    p = 12**2 # Ordre de grandeur des valeurs

    liste = []

    for x in range(i): liste.append(random.randint(0, p))

    a=time.perf_counter()

    e1 = []

    for n in liste:

        e1.append(n)

    b=time.perf_counter()

    timesEtudiants1.append(b-a)

plt.plot(nvalues,timesEtudiants1, "r-", label="Etudiants 1")

plt.title("Comparaison des performances")

# %%

import heapq

tas = []

for i in range(5): heapq.heappush(tas, i)

while not len(tas) == 0: 

  print(heapq.heappop(tas), end=" ")

# 0 1 2 3 4

 No newline at end of file

import queue

pile = queue.LifoQueue()

for i in range(5): pile.put(i)

while not pile.empty(): 

  print(pile.get(), end=" ")

# 4 3 2 1 0

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nom;prenom;filiere;moyenne;absences

Dickerson;Chaney;PSI;6;4

King;Shay;PSI;2;2

Chan;Aileen;MP;8;3

Schwartz;Destiny;PSI;16;5

Parrish;Prescott;MP;1;4

Calhoun;Brenda;PSI;10;4

Watts;Shellie;PSI;6;4

Baird;Octavius;PC;4;2

Graves;Vanna;MP;10;0

Decker;Nerea;PSI;9;4

Townsend;Naomi;PC;13;3

Decker;Nichole;PSI;10;3

Mcgee;Blythe;PSI;7;0

Franco;Cyrus;PSI;12;1

Mcdowell;Zelda;MP;6;1

Cherry;Stone;PSI;10;5

Mendoza;Kirsten;PC;18;0

Mathis;Xaviera;MP;12;1

Booker;Gretchen;MP;2;1

Hansen;Slade;PSI;1;1

Mason;Forrest;MP;13;3

Wolfe;Fatima;PC;15;5

Richards;Justine;MP;20;0

Kelley;Abra;PC;2;4

Lang;Ulysses;PSI;2;5

Barker;Austin;MP;15;5

Cannon;Kalia;MP;3;4

Higgins;Charity;PSI;18;5

Parker;Fritz;PC;14;2

Chambers;Yvette;PSI;7;1

Vinson;Denise;PSI;3;5

Mcmillan;Chava;PSI;7;3

Gallegos;Lee;PC;16;0

Ferguson;Solomon;PSI;11;4