Boucles

Une boucle évite de recopier plusieurs fois la même instruction. Python peut ainsi effectuer rapidement un grand nombre de calculs, à condition de lui indiquer clairement ce qui doit se répéter.

Dès la seconde

Répéter un nombre connu de fois

Au lieu d’écrire cinq fois print("Bonjour"), on peut écrire :

La fonction range(5) fournit ici les cinq entiers 0, 1, 2, 3 et 4. Sa syntaxe sera détaillée juste après ce premier essai.

Exemple

Répéter une instruction

Prêt

for i in range(5): print("Bonjour")

▶ Exécuter Effacer la sortie

Sortie

La ligne indentée est exécutée cinq fois. La variable i prend successivement les valeurs 0, 1, 2, 3 et 4, même si elle n’est pas affichée ici.

Exemple

Observer le compteur

Prêt

for i in range(5): print("Passage numéro", i)

▶ Exécuter Effacer la sortie

Sortie

Avant toute modification, il faut pouvoir expliquer pourquoi le premier numéro affiché est 0 et le dernier 4.

Choisir les valeurs parcourues

range(a, b) permet de parcourir les entiers de a jusqu’à b-1. La borne de droite n’est pas atteinte.

Exemple

Choisir les bornes

Prêt

for i in range(1, 6): print(i)

▶ Exécuter Effacer la sortie

Sortie

Avec d’autres bornes, le même principe demeure. Pour afficher les entiers de 4 à 9, quelle valeur faut-il placer comme seconde borne ?

Lorsque le numéro du passage n’est pas utilisé, on écrit souvent _ à la place de i : for _ in range(5):. Le symbole _ reste un nom de variable ordinaire ; il indique simplement au lecteur que sa valeur n’a pas d’utilité dans la boucle.

On peut aussi préciser un pas avec range(a, b, h).

Exemple

Choisir un pas

Prêt

for i in range(0, 10, 2): print(i)

▶ Exécuter Effacer la sortie

Sortie

Le programme affiche les nombres pairs de 0 à 8. Remplace le pas par 3, puis essaie un pas négatif avec range(10, 0, -2). Si le pas est négatif, les bornes doivent être placées dans l’ordre décroissant.

Pour retrouver les différentes écritures possibles, help(range) affiche directement l’aide intégrée de Python sur range.

Une borne à corriger

Le programme suivant devrait afficher les entiers de 1 à 5. Il s’exécute sans message d’erreur, mais le résultat n’est pas celui qui était attendu.

À corriger

Retrouver la valeur manquante

Erreur attendue

for i in range(1, 5): print(i)

▶ Exécuter Effacer la sortie

Sortie

Comment chercher ?

Il s’agit d’une erreur de logique : Python exécute exactement ce qui est écrit. Comparer la dernière valeur affichée avec la dernière valeur attendue, puis se rappeler que la borne de droite de range est exclue.

Accumuler un résultat

Une boucle peut construire un résultat étape après étape. Ici, total joue le rôle d’accumulateur.

Exemple

Somme des entiers de 1 à 5

Prêt

total = 0 for i in range(1, 6): total = total + i print(total)

▶ Exécuter Effacer la sortie

Sortie

Valeurs successives de total

départ0

→ +1

après i = 11

→ +2 → +3 → +4 → +5

fin15

En remplaçant 6 par 101, le même programme calcule la somme des entiers de 1 à 100.

Un accumulateur peut aussi construire un produit. Il commence alors à 1, car multiplier par 0 annulerait immédiatement tout le résultat.

Exemple

Produit des entiers de 1 à 5

Prêt

produit = 1 for i in range(1, 6): produit = produit * i print(produit)

▶ Exécuter Effacer la sortie

Sortie

La valeur obtenue est \(1\times2\times3\times4\times5=120\). Cette construction sera retrouvée plus loin sous le nom de factorielle.

Répéter selon une condition

Une boucle while répète un bloc tant que sa condition est vraie.

Exemple

Première boucle while

Prêt

i = 0 while i < 5: print(i) i = i + 1

▶ Exécuter Effacer la sortie

Sortie

À chaque passage, i augmente. La condition i < 5 finit donc par devenir fausse.

Tester la condition

vraie

Exécuter le bloc

Faire évoluer la variable

↩ nouveau test

fausse : sortir de la boucle

Choisir la bonne boucle

Les deux programmes suivants produisent le même affichage.

Exemple

Deux écritures pour le même résultat

Prêt

print("Avec for") for i in range(5): print(i) print("Avec while") i = 0 while i < 5: print(i) i = i + 1

▶ Exécuter Effacer la sortie

Sortie

On préfère généralement for lorsque le nombre de répétitions est connu. while est adapté lorsqu’on attend qu’une condition devienne vraie ou fausse.

Attention aux boucles infinies

Si on oublie i = i + 1 dans l’exemple précédent, i reste égal à 0 et la condition demeure toujours vraie. Le programme ne s’arrête plus : c’est une boucle infinie.

Le bouton « Arrêter » permet d’interrompre un essai qui tourne trop longtemps, mais il faut tout de même apprendre à vérifier que la variable de contrôle évolue dans le bon sens.

Quelques boucles conditionnelles

Exemple

Compter jusqu’à 10

Prêt

n = 1 while n <= 10: print(n) n = n + 1

▶ Exécuter Effacer la sortie

Sortie

Avec 5 à la place de 10, quel sera le dernier nombre affiché ?

Exemple

Doubler jusqu’à dépasser 100

Prêt

x = 3 while x < 100: print(x) x = 2*x print("Valeur finale :", x)

▶ Exécuter Effacer la sortie

Sortie

Quelle est la première valeur qui dépasse 100 ? Observe aussi la différence entre les valeurs affichées dans la boucle et la valeur finale.

Exemple

Additionner tant que

Prêt

total = 0 while total < 20: total = total + 3 print(total)

▶ Exécuter Effacer la sortie

Sortie

La dernière valeur affichée peut dépasser 20 : la condition est testée avant l’addition suivante.

Applications mathématiques

Exemple

Table de 7

Prêt

for i in range(11): print(i, "x 7 =", i*7)

▶ Exécuter Effacer la sortie

Sortie

À tester : remplacer 7 par 9, puis adapter le programme pour afficher seulement les produits de 1 à 10.

Une boucle permet également d’afficher plusieurs termes d’une suite définie par une formule.

Exemple

Termes d’une suite

Prêt

def u(n): return 3*n + 1 for n in range(6): print("u("+str(n)+") =", u(n))

▶ Exécuter Effacer la sortie

Sortie

str(n) transforme temporairement le nombre n en texte afin de l’insérer dans le message affiché. La valeur de n elle-même reste un entier.

Quels sont les six rangs parcourus ? Modifie la formule sans changer la boucle.

Exercices

Exercice 1

Afficher les nombres de 1 à 10 avec une boucle for.

À toi

Entiers de 1 à 10

À faire

▶ Exécuter Effacer la sortie

Sortie

Exercice 2

Calculer et afficher la somme des entiers de 1 à 100.

À toi

Somme de 1 à 100

À faire

▶ Exécuter Effacer la sortie

Sortie

Exercice 3

Afficher les nombres pairs entre 0 et 20.

À toi

Nombres pairs

À faire

▶ Exécuter Effacer la sortie

Sortie

Exercice 4

Afficher les nombres de 0 à 10 avec une boucle while.

À toi

Compter avec while

À faire

▶ Exécuter Effacer la sortie

Sortie

Exercice 5

Partir de x = 1 et doubler x tant que x < 50. Afficher les valeurs obtenues.

À toi

Doubler une valeur

À faire

▶ Exécuter Effacer la sortie

Sortie

Dans le parcours

← Page précédente : conditions

Page suivante : listes →