C0 Révisions

Activités

Activité 1 : Module `turtle` de Python

Le but de cette activité est de redécouvrir les bases de la programmation en python en utilisant le module turtle qui permet de dessiner à l'aide d'une "tortue" (équivalente à un crayon) à laquelle on donne des instructions (se déplacer, avancer, tourner, ...) de façon à former le dessin désiré. Cette tortue se déplace sur un écran (équivalent au papier), doté d'un repère comme en mathématiques.

Dessiner une grille de morpion
On souhaite dessiner une grille du jeu de morpion comme ci-dessous (où le repère du papier est tracé de façon à connaître les dimensions et positions des traits) : morpion1

Recopier et executer le programme suivant :

import turtle

# Création du "papier" et du "crayon"
crayon = turtle.Turtle()
papier = turtle.Screen()

# Taille, dimension et couleur pour le papier et le crayon
papier.bgcolor("beige")
papier.setup(width=500,height=500)
crayon.color("navy")
crayon.pensize(5)

# Tracé d'un trait avec les coordonnées des extrémités
crayon.penup()
crayon.goto(-50,-150)
crayon.pendown()
crayon.goto(-50,150)

# Tracé d'un trait en orientant et en faisant avancer la tortue
crayon.penup()
crayon.goto(50,-150)
crayon.pendown()
crayon.setheading(90)
crayon.forward(300)

# Attends un clic pour fermer la fenêtre de dessin
papier.exitonclick()

Expliquer le rôle des instructions suivantes :
- pensize et color
- penup et pendown
- goto et forward
- setheading
Aide

Vous pouvez modifier les paramètres ou supprimer certaines instructions pour en voir l'effet sur le dessin. Aider vous aussi des commentaires.
Compléter ce programme en traçant les deux traits horizontaux manquants afin de compléter le dessin de la grille de morpion.

Dessiner un cercle au centre de la grille de morpion (de rayon 40, de couleur darkred avec un crayon d'épaisseur 7) de façon à obtenir le dessin final suivant :

Aide

Utiliser circle(r) où r est le rayon du cercle à tracer, on fera attention que le centre du cercle se situe toujours à gauche de l'orientation de la tortue et à une distance r comme représenté ci-dessous :

Activité 2 : De l'utilité des fonctions

Attention

Cette activité est la suite de la précédente, on doit donc déjà disposer d'un programme Python permettant de tracer la grille de morpion ainsi que le cercle central.
Même si vous pouvez télécharger ce programme ici , il est fortement conseillé d'avoir assimilé les notions de l'activité précédente (tracé des lignes et des cercles) avant de continuer.

On propose d'écrire une fonction ligne permettant de tracer avec la tortue crayon un trait en donnant les coordonnées x1 et y1 de l'origine et x2 et y2 de l'extrémité.
1. Par quel mot clé commence la définition d'une fonction en Python ?
2. Quels seront ici les arguments de la fonction ?
3. Recopier et compléter le code de cette fonction :
```
... ligne(..,..,..,..):
    crayon....()
    crayon....(..,..)
    crayon.....()
    crayon.....(..,..)
```
1. Ajouter une chaîne de documentation à cette fonction
2. Faire le tracé de la grille de morpion en vous aidant de cette fonction.
3. Que peut-on dire par rapport à version du programme qui n'utilisait pas de fonction ?
En vous inspirant de l'exemple précédent, écrire une fonction ligne2 permettant de tracer un trait en donnant les coordonnées x et y de son origine, ainsi que sa longueur l et sa direction d (sous la forme d'un angle).

Aide

On utilisera forward pour avancer de la longueur indiquée et setheading pour positionner la tortue avec l'orientation désirée.
Ecrire une fonction cercle permettant de tracer un cercle dont on donne les coordonnées du centre x et y et le rayon r
Ecrire une fonction croix qui permet de tracer une croix () en donnant son centre et la longueur des branches.

Activité 3 : Une boucle pour répéter

On souhaite dessiner la grille suivante à l'aide du module turtle de Python : grille On dispose déjà d'un début de programme qui définit les propriétés du papier et du crayon ainsi que la fonction ligne permettant de tracer une ligne en donnant les deux extrémités (voir activités précédentes) :

import turtle

# Création du "papier" et du "crayon"
crayon = turtle.Turtle()
papier = turtle.Screen()
# Taille, dimension et couleur pour le papier et le crayon
papier.bgcolor("beige")
papier.setup(width=500,height=500)
crayon.color("navy")
crayon.pensize(5)

def ligne(x1,y1,x2,y2):
    crayon.penup()
    crayon.goto(x1,y1)
    crayon.pendown()
    crayon.goto(x2,y2)

Écrire les instructions permettant de tracer les lignes horizontales.
Une (bien) meilleure solution
1. Vérifier que les instructions suivantes permettent de tracer les lignes verticales :
```
for abscisse in range(-200,250,50):
    ligne(abscisse,-200,abscisse,200)
```
2. Quelles sont les valeurs prises successives prises par la variable abscisse dans le programme précédant ?
3. Rappeler le rôle des paramètres de range
Tracer les lignes horizontales en utilisant une boucle for

Activité 4 : Instructions conditionnelles

On souhaite dessiner la figure suivante à l'aide du module turtle de Python : carres

Ecrire une fonction carre(x,y,c) qui trace le carré de côté c dont le coin inférieur gauche a pour coordonnées (x,y).
Ecrire une boucle à l'aide d'une instruction for ... in range(....): de façon à tracer la suite de carré bleu.
Ajouter une instruction conditionnelle dans la boucle de façon à ce que le septième carré soit tracé en rouge et avec un crayon plus épais comme sur la figure.
Rappel

On rappelle que la syntaxe d'une instruction conditionnelle est :
```
if <condition>:
    <instructions1>
else:
    <instructions2>
```

Activité 5 : Le problème de Josephus

Le but de l'activité est d'écrire un programme permettant de résoudre le problème de Joséphus en révisant les listes de Python.

On représente un cercle de n soldats par la liste [1,2,...,n]
1. Ecrire une fonction soldats(n) qui renvoie la liste [1,2,....,n]
2. Verifier que n est bien un entier strictement positif à l'aide d'instruction assert
3. Ajouter une chaîne documentation.

Afin de repérer l'épée, on décide que le soldat qui la tient se situe toujours en première position de la liste.

Compléter l'évolution de la liste de soldat ci-dessous

Etat de la liste	Explications
[1,2,3,4,5,6]	`1` élimine `2` et passe l'épée à `3` qui passe donc en tête de liste
[3,...,5,6,1]	`3` élimine `...` et passe l'épée à `...` qui passe donc en tête de liste
[...,6,1,3]	`...` élimine `...` et passe l'épée à `...` qui passe donc en tête de liste
[...,...,...]	.....
[...,...]	.....
[...]	.....

Compléter l'algorithme suivant d'évolution de la liste et indiquer les instructions Python correspondantes (on désigne par cercle la liste représentant le cercle de soldats):

Etapes Opération sur la liste Instructions Python

.......... tueur=cercle.pop(0)

Ajouter cet élément en fin de liste ......

Supprimer le premier élément ......
Quel est la condition d'arrêt de l'algorithme ?
Exprimer cette condition par un test en python sur cercle

Programmer une fonction josephus(n) qui renvoie le soldat survivant pour un cercle de n soldats.

Cours

Vous pouvez télécharger une copie au format pdf du diaporama de synthèse de cours présenté en classe :

Diaporama de cours

Attention

Ce diaporama ne vous donne que quelques points de repères lors de vos révisions. Il devrait être complété par la relecture attentive de vos propres notes de cours et par une révision approfondie des exercices.

Exercices

Aide et Ressources

Pour les exercices avec le module TURTLE , vous trouverez ci-dessous un résumé sur les commandes de Turtle.

Commandes Turtle

Vous pouvez aussi consulter la page de documentation officielle du module

Exercice 1 : Figures géométriques avec Turtle

Ecrire une fonction rectangle(x,y,l1,l2) qui trace le rectangle de dimensions l1 $\times$ l2 et dont le coin inférieur gauche à pour coordonnées x et y.
On peut remplir une surface construite avec un crayon du module turtle :
- Spécifier une couleur de remplissage par exemple crayon.fillcolor(red)
- Au début du tracé de la figure écrire l'instruction crayon.begin_fill()
- A la fin du tracé de la figure écrire l'instruction crayon.end_fill()
Modifier votre fonction rectangle de façon à pouvoir tracer un rectangle rempli avec une couleur passée en paramètre.

Exercice 2 : Quelques figures avec `turtle`

Construire les figures suivantes (le repère est là pour vous aider et ne doit pas être reproduit):

L'escalier
Cercles concentriques (les couleurs alternent entre blue et lightblue, le crayon a une épaisseur de 10, les cercles ont pour rayon 10,20,30, ...)

Exercice 3 : Pour réviser les listes

On considère le programme suivant :

    liste1 = [0]*100
    liste2 = [0 for k in range(100)]
    liste3 = []
    for k in range(100):
        liste3.append(0)

Quel est le contenu de chacune des listes ?
Indiquer par quel procédé chacune de ces listes a été crée.

Ecrire un programme python permettant de créer les listes suivantes :
1. Une liste contenant 12 fois le chiffre 7.
2. La liste des nombres entiers de 1 à 100.
3. Une liste contenant 1000 nombres tirés au sort entre 1 et 6.
  
  Aide
  
  On rappelle que la fonction randint peut être importée depuis le module random, elle permet de tirer un nombre au hasard entre deux valeurs a et b donnés en paramètres.
4. La liste des cubes des entiers de 1 à 10.

Exercice 4 : Parcours de liste

Ecrire une fonction somme(l) qui renvoie la somme des éléments de la liste l. Vérifier que tous les éléments de l sont biens des nombres entiers (int) ou flottants (float).
Ecrire une fonction indice(elt,l) qui renvoie l'indice de la première apparition de elt si elt est dans l et $- 1$ sinon.
Exemples
- indice(3,[1,2,3,5,7,11]) renvoie 2 puisque 3 est dans cette liste à l'indice 2.
- indice(13,[1,2,3,5,7,11]) renvoie -1 puisque 13 n'est pas dans cette liste.

Exercice 5 : Polygone régulier

Ecrire une fonction triangle_equilateral(c) qui trace un triangle équilatéral de côte c à partir de la position courante de la tortue.
Ecrire une fonction carre(c) qui trace un carré de côte c à partir de la position courante de la tortue.
Ecrire une fonction polygone_regulier(n,c) qui trace un polygone régulier de côte c à partir de la position courante de la tortue.
Rappel
- Un polygone régulier est un polygone dont tous les côtés sont de la même longueur et tous les angles sont égaux.
- Les angles d'un polygone régulier à $n$ côtés mesurent $\frac{360}{n}$

Exercice 6 : Panneau de signalisation

Ecrire un programme Python permettant de dessiner le panneau de signalisation de votre choix. Quelques exemples sont proposés ci-dessous.
sens interdit croisement stop doublesens

Etapes	Opération sur la liste	Instructions Python
	..........	`tueur=cercle.pop(0)`
	Ajouter cet élément en fin de liste	......
	Supprimer le premier élément	......