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Python - Nombres : Votre Porte d'Entrée dans le Monde de la Programmation Numérique

Bonjour à tous, futurs sorciers Python ! Je suis ravi d'être votre guide dans cette aventure passionnante dans le royaume des nombres Python. En tant que quelqu'un qui enseigne la programmation depuis des années, je peux vous dire que comprendre les nombres en Python, c'est comme apprendre l'alphabet avant d'écrire un roman - c'est essentiel ! Alors, plongeons-y et faisons des nombres nos nouveaux meilleurs amis.

Python - Types de Nombres

En Python, les nombres sont comme les différentes saveurs de glace à l'abricot - chaque type a ses propres caractéristiques uniques et utilisations. Explorons les principaux types :

Python − Nombres Entiers

Les entiers, ou 'int' pour court, sont des nombres entiers sans points décimaux. Ils sont comme les briques solides que nous utilisons pour construire notre château numérique.

age = 25
number_of_pets = 3
negative_number = -10

print(f"J'ai {age} ans et j'ai {number_of_pets} animaux de compagnie.")
print(f"La température a chuté de {abs(negative_number)} degrés.")

Dans cet exemple, age, number_of_pets, et negative_number sont tous des entiers. Notez comment nous pouvons les utiliser dans les calculs et même appliquer des fonctions comme abs() pour obtenir la valeur absolue.

Python − Nombres à Virgule Flottante

Les flottants sont des nombres avec des points décimaux. Ils sont les outils de précision dans notre boîte à outils numérique.

pi = 3.14159
height = 1.75
small_number = 1.23e-4  # Notation scientifique

print(f"La valeur de pi à 5 décimales est {pi}")
print(f"Je suis {height} mètres de haut.")
print(f"Un très petit nombre : {small_number}")

Ici, pi, height, et small_number sont des flottants. Notez comment nous pouvons utiliser la notation scientifique pour des nombres très petits (ou grands).

Python − Nombres Complexes

Les nombres complexes sont les super-héros du monde des nombres, avec une partie réelle et une partie imaginaire.

complex_num = 3 + 4j
print(f"Un nombre complexe : {complex_num}")
print(f"Partie réelle : {complex_num.real}, Partie imaginaire : {complex_num.imag}")

Ne vous inquiétez pas si les nombres complexes semblent, bien, complexes ! Ils ne sont pas utilisés aussi souvent dans la programmation quotidienne, mais ils sont cruciaux dans des applications scientifiques et d'ingénierie spécifiques.

Conversion de Type de Nombre

Parfois, nous devons changer le type d'un nombre, comme transformer un flottant en entier. Python rend cela facile :

x = 10.6
y = "20"

int_x = int(x)  # Convertit le flottant en entier (tronque)
float_y = float(y)  # Convertit la chaîne en flottant
complex_x = complex(x)  # Convertit en nombre complexe

print(f"{x} en tant qu'entier : {int_x}")
print(f"{y} en tant que flottant : {float_y}")
print(f"{x} en tant que nombre complexe : {complex_x}")

Rappelez-vous, lors de la conversion d'un flottant en entier, Python tronque toujours. C'est comme couper la partie décimale avec des ciseaux !

Fonctions Théoriques et de Représentation

Python fournit plusieurs fonctions pour nous aider à comprendre et à représenter les nombres mieux :

Fonction	Description	Exemple
abs(x)	Retourne la valeur absolue de x	abs(-5) = 5
ceil(x)	Retourne le plus petit entier supérieur ou égal à x	ceil(4.2) = 5
floor(x)	Retourne le plus grand entier inférieur ou égal à x	floor(4.2) = 4
round(x, n)	Arrondit x à n décimales	round(3.14159, 2) = 3.14

import math

x = -4.7

print(f"Valeur absolue de {x} : {abs(x)}")
print(f"Plafond de {x} : {math.ceil(x)}")
print(f"Sol de {x} : {math.floor(x)}")
print(f"{x} arrondi à 1 décimale : {round(x, 1)}")

Fonctions de Puissance et Logarithmiques

Ces fonctions sont comme les champions poids lourds des opérations mathématiques :

Fonction	Description	Exemple
pow(x, y)	Retourne x élevé à la puissance y	pow(2, 3) = 8
sqrt(x)	Retourne la racine carrée de x	sqrt(16) = 4
log(x)	Retourne le logarithme naturel de x	log(2.71828) ≈ 1
log10(x)	Retourne le logarithme en base 10 de x	log10(100) = 2

import math

base = 2
exponent = 3

print(f"{base} élevé à la puissance de {exponent} : {pow(base, exponent)}")
print(f"Racine carrée de 16 : {math.sqrt(16)}")
print(f"Logarithme naturel de e : {math.log(math.e)}")
print(f"Logarithme base 10 de 100 : {math.log10(100)}")

Fonctions Trigonométriques

La trigonométrie peut sembler effrayante, mais ces fonctions ne sont que des outils pour travailler avec des angles et des triangles :

Fonction	Description
sin(x)	Sinus de x (x en radians)
cos(x)	Cosinus de x (x en radians)
tan(x)	Tangente de x (x en radians)

import math

angle = math.pi / 4  # 45 degrés en radians

print(f"Sinus de 45° : {math.sin(angle):.4f}")
print(f"Cosinus de 45° : {math.cos(angle):.4f}")
print(f"Tangente de 45° : {math.tan(angle):.4f}")

Fonctions de Conversion Angulaire

Ces fonctions nous aident à basculer entre les degrés et les radians :

Fonction	Description
degrees(x)	Convertit l'angle x de radians en degrés
radians(x)	Convertit l'angle x de degrés en radians

import math

angle_rad = math.pi / 2
angle_deg = 180

print(f"{angle_rad} radians est égal à {math.degrees(angle_rad)} degrés")
print(f"{angle_deg} degrés est égal à {math.radians(angle_deg)} radians")

Constantes Mathématiques

Le module math de Python fournit quelques constantes mathématiques couramment utilisées :

import math

print(f"Pi : {math.pi}")
print(f"Nombre d'Euler (e) : {math.e}")
print(f"Tau (2*pi) : {math.tau}")

Ces constantes sont comme les nombres célèbres du monde des mathématiques - célèbres et largement utilisées !

Fonctions de Nombres Aléatoires

Parfois, nous avons besoin d'un soupçon d'imprévisibilité dans nos programmes. C'est là que entrent les nombres aléatoires :

import random

print(f"Un flottant aléatoire entre 0 et 1 : {random.random()}")
print(f"Un entier aléatoire entre 1 et 10 : {random.randint(1, 10)}")
print(f"Un choix aléatoire dans une liste : {random.choice(['pomme', 'banane', 'cerise'])}")

Les nombres aléatoires sont comme l'épice dans votre plat de programmation - ils ajoutent cette touche supplémentaire d'excitation !

Fonctions Mathématiques Intégrées

Python fournit quelques fonctions intégrées pratiques pour les opérations mathématiques courantes :

Fonction	Description	Exemple
max(x, y, ...)	Retourne l'argument le plus grand	max(5, 10, 15) = 15
min(x, y, ...)	Retourne l'argument le plus petit	min(5, 10, 15) = 5
sum(iterable)	Retourne la somme de tous les éléments d'un iterable	sum([1, 2, 3, 4]) = 10

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]

print(f"Le plus grand nombre est : {max(numbers)}")
print(f"Le plus petit nombre est : {min(numbers)}")
print(f"La somme de tous les nombres est : {sum(numbers)}")

Et voilà, mes chers étudiants ! Nous avons parcouru le pays des nombres Python, des humbles entiers aux puissantes fonctions trigonométriques. Rappelez-vous, la pratique fait le maître, alors n'hésitez pas à expérimenter avec ces concepts dans votre propre code.

Comme je dis toujours à mes étudiants, la programmation est comme apprendre à骑 à vélo - cela peut sembler wobbly au début, mais avec de la pratique, vous serez en train de vous déplacer en un rien de temps. Alors continuez à coder, à explorer, et surtout, à avez du plaisir avec les nombres Python !

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