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Commit fe770808 authored by Vincent N's avatar Vincent N
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Simplifier 04_Les_fonctions_avec_parametres.ipynb

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%% Cell type:markdown id: tags:
<div style="padding:20px;background-color:papayawhip;" >
<h3 style="color:chocolate"> <i class="fa fa-info" aria-hidden="true"> </i> &nbsp; Remarque introductive &nbsp; <i class="fa fa-info" aria-hidden="true"></h3>
<p> Ce fichier est fait pour être lu sur le site <a href="https://notebook.basthon.fr/"><img src='https://notebook.basthon.fr/assets/efede5218c9087496f16.png' style="border: 0; display:inline; margin: 0 5px; height:30px" alt="Basthon"/></a>. <br>
Si vous l'avez ouvert avec un autre programme, comme Jupyter notebook, vous riquez de rencontrer quelques bugs. <br>
Veuillez cliquez sur <a href="https://notebook.basthon.fr/">ce lien</a> et y charger ce fichier à l'aide du bouton "Ouvrir" &nbsp; <i class="fa fa-folder" aria-hidden="true"> </i>
</p> </div>
%% Cell type:markdown id: tags:
# 4. Les fonctions avec paramètres
Dans cette leçon, nous allons approfondir le concept de la fonction. Dans la leçon 3 sur les fonctions simples, nous avons vu la fonction comme une façon de donner un nom à une séquence d'instructions. Ici nous allons voir comment nous pouvons ajouter un ou plusieurs paramètres à une fonction. Nous allons voir que :
- l'expression `def rect(d, e):` permet de définir une fonction avec deux paramètres,
- les paramètres `d, e` sont des variables locales valides uniquement à l'intérieur de la définition de fonction,
- les paramètres `d` et `e` sont des variables locales valides uniquement à l'intérieur de la définition de fonction,
- ces paramètres prennent une valeur au moment de l'appel de la fonction avec `rect(50, 30)`.
%% Cell type:markdown id: tags:
<h3 style="color:chocolate;background-color:papayawhip;" > <i class="fa fa-question" aria-hidden="true"> </i> &nbsp; Quizz </h3>
```
En Python, `def` est un raccourci pour
A) défoncé
B) défilé
C) définition
D) défavorisé
```
%% Cell type:raw id: tags:
Ma réponse:
%% Cell type:markdown id: tags:
<details>
<summary style="border-left:3px solid #3c763d; border-radius:2pt; width:100%; color:#3c763d; padding:6px; background-color: #dff0d8">
<summary style="border-left:3px solid #3c763d; border-radius:2pt; width:100%; color:#3c763d; padding:6px; background-color: #dff0d8"> <i class="fa fa-angle-right" aria-hidden="true">
Réponse
</summary>
<div style="border-left:3px solid #3c763d; border-radius:2pt; color:#3c763d; padding:6px; background-color: #eff0e8">
C) définition
</div>
</details>
%% Cell type:markdown id: tags:
## Paramétrer une fonction
Jusqu'à maintenant, notre rectangle était d'une taille fixe. La fonction `rectangle()` de la leçon 3 sur les fonctions simples
```python
def rectangle():
forward(160)
left(90)
forward(100)
left(90)
forward(160)
left(90)
forward(100)
left(90)
```
dessine toujours un rectangle de 160 x 100 pixels. Il faudrait faire une nouvelle fonction `rectangle2()` si on voulait dessiner une taille différente.
Il serait très utile de disposer d'une fonction de la forme `rectangle(d, e)` qui puisse dessiner des rectangles de largeur et hauteur variable.
C'est possible en spécifiant des **paramètres** pour la fonction.
Un paramètre de fonction est une **variable locale** qui peut être utilisée dans sa définition.
Lors de l'appel de la fonction, nous donnons des valeurs à la fonction.
Ces valeurs sont les **arguments** de la fonction.
%% Cell type:markdown id: tags:
<h3 style="color:teal;background-color:azure;" > <i class="fa fa-pencil" aria-hidden="true"> </i> &nbsp; Exercice 1 </h3>
Complétez le programme ci-dessous afin de dessiner un deuxième rectangle avec d'autres dimensions.
%% Cell type:code id: tags:
``` python
from turtle import *
def rectangle(d, e): # paramètres (d, e)
for i in range(2):
forward(d)
left(90)
forward(e)
left(90)
rectangle(160, 100) # largeur=160, hauteur=100
# à compléter
done()
```
%% Cell type:markdown id: tags:
### Exemples de fonctions avec des paramétres
%% Cell type:markdown id: tags:
**Exemple 1 : Le Losange**
Essayez de comprendre le programme ci-dessous, puis exécutez le...
%% Cell type:code id: tags:
``` python
from turtle import *
def losange(d, a): # paramètres (d=distance, a=angle)
for i in range(2):
forward(d)
left(a)
forward(d)
left(180-a)
losange(100, 60) # distance=100, angle=60
losange(140, 100) # distance=140, angle=100
done()
```
%% Cell type:markdown id: tags:
On remarque que la fonction `losange(a, angle)`, définie ci-dessus, a comme paramètre la longueur et le premier angle.
Remarque: Le deuxième angle du losange est calculé.
%% Cell type:markdown id: tags:
**Exemple 2 : Le polygone**
Essayez de comprendre le programme ci-dessous, puis exécutez le...
%% Cell type:code id: tags:
``` python
from turtle import *
def polygone(d, n): # paramètres (d, n)
for i in range(n):
forward(d)
left(360/n)
polygone(100, 3) # triangle
polygone(100, 4) # carré
polygone(100, 5) # pentagon
done()
```
%% Cell type:markdown id: tags:
On remarque que la fonction `polygone(d, n)` a comme paramètre la distance d'un côté et le nombre de sommets.
%% Cell type:markdown id: tags:
## Retour à la maison...
Revenons à l'exemple d'une fonction qui dessine une maison.
%% Cell type:markdown id: tags:
<h3 style="color:teal;background-color:azure;" > <i class="fa fa-pencil" aria-hidden="true"> </i> &nbsp; Exercice 2 </h3>
Complétez le programme afin qu'il dessine une troisième maison de taille 100.
%% Cell type:code id: tags:
``` python
from turtle import *
def maison(d):
dot()
forward (1.41*d) # sol
left(90)
forward(d) # mur droit
left(45)
forward(d) # toit droit
left(90)
forward(d) # toit gauche
left(45)
forward(d) # mur gauche
left(90)
backward(200)
maison(50) # maison de taille 50
forward(100)
maison(70) # maison de taille 70
# à compléter
done()
```
%% Cell type:markdown id: tags:
## Positionner la maison
!!! info Rappel
Au départ, la tortue se trouve au centre d'une zone rectangulaire appelée _canevas_.
![Image caneva](https://githepia.hesge.ch/info_sismondi/exercices-1ere/-/raw/main/Notebooks/imgs_chap4/canevas.png)
Ce rectangle a les propriétés suivantes :
- l'origine (0, 0) se trouve au centre,
- l'axe horizontal x, s'étend de -300 à +300 (à droite),
- l'axe vertical y, s'étend de -200 à +200 (en haut).
!!!
La fonction `goto(x, y)` permet de placer directement la tortue à la position de coordonnées `(x, y)`. On peut utiliser `goto(x, y)` pour positionner notre maison à un endroit précis.
Pour désigner une position, nous utilisons la variable `p` (p pour position) qui représente le couple de coordonnées `[x, y]`.
%% Cell type:markdown id: tags:
<h3 style="color:teal;background-color:azure;" > <i class="fa fa-pencil" aria-hidden="true"> </i> &nbsp; Exercice 3 </h3>Aujoutez deux autres maisons de taille différente.
%% Cell type:code id: tags:
``` python
from turtle import *
def maison(p , d):
goto(p) # aller à la position p
dot() # ajouter un marquer (dot)
down()
forward (1.41*d) # sol
left(90)
forward(d) # mur droit
left(45)
forward(d) # toit droit
left(90)
forward(d) # toit gauche
left(45)
forward(d) # mur gauche
left(90)
up()
maison([0, 0], 50) # maison à la position (0, 0)
maison([-150, 50], 70) # maison à la position (-150, 50)
done()
```
%% Cell type:markdown id: tags:
!!! info Les listes
En Python les données peuvent être de plusieurs type. Par exemple, nous avons déjà rencontré le type nombre entier (`int`), nombre à virgule **flottante** (`float`) et chaînes de caractères (`str`).
En python, le type `list` permet de définir des données composée d e plusieurs valeurs. Il suffit de mettre les valeurs, séparées par des virgules, entre des crochets.
!!!
%% Cell type:markdown id: tags:
## Colorier la maison
Maintenant nous modifions la fonction pour inclure non seulement la position, la taille, mais également la couleur de la maison comme paramètres. Les arguments de la fonction sont :
- `p` -- position de la maison
- `d` -- dimension de la maison
- `c` -- couleur de la maison
%% Cell type:markdown id: tags:
<h3 style="color:teal;background-color:azure;" > <i class="fa fa-pencil" aria-hidden="true"> </i> &nbsp; Exercice 4 </h3>Aujoutez deux autres maisons de taille et couleur différente.
%% Cell type:code id: tags:
``` python
from turtle import *
up()
def maison(p, d, c):
goto(p)
def maison(d, c):
dot()
down()
fillcolor(c)
begin_fill()
forward (1.41*d) # sol
left(90)
forward(d) # mur droit
left(45)
forward(d) # toit droit
left(90)
forward(d) # toit gauche
left(45)
forward(d) # mur gauche
left(90)
end_fill()
up()
maison([0, 0], 70, 'lightblue')
maison([150, 30], 50, 'yellow')
goto(0,0)
maison(70, 'lightblue')
goto(150, 30)
maison(50, 'yellow')
done()
```
%% Output
%% Cell type:markdown id: tags:
## Drapeau tricolore
%% Cell type:markdown id: tags:
<h3 style="color:teal;background-color:azure;" > <i class="fa fa-pencil" aria-hidden="true"> </i> &nbsp; Exercice 5 </h3>
1. Modifiez les couleurs pour afficher le drapeau de l'irlande (ou d'un autre pays de votre choix).
2. Créez une deuxième fonction `drapeau2(d, c, c2, c3)` qui crée un drapeau avec des barres horizontales et utilisez là pour dessiner le drapeau des pays bas (ou d'un autre pays de votre choix).
%% Cell type:code id: tags:
``` python
from turtle import *
def rectangle(d, e, c):
fillcolor(c)
begin_fill()
for i in range(2):
forward(d)
left(90)
forward(e)
left(90)
end_fill()
def drapeau(d, c1, c2, c3):
rectangle(d, 2*d, c1)
forward(d)
rectangle(d, 2*d, c2)
forward(d)
rectangle(d, 2*d, c3)
drapeau(50, 'blue', 'white', 'red')
done()
```
%% Cell type:markdown id: tags:
## Arbre
Pour dessiner un arbre simple, nous utilisons un segment droit pour le tronc et un disque (dot) pour le feuillage.
C'est une fonction qui a 3 paramètres
- `d` -- longueur du tronc
- `c` -- couleur du tronc
- `c2` -- couleur du feuillage
%% Cell type:markdown id: tags:
<h3 style="color:teal;background-color:azure;" > <i class="fa fa-pencil" aria-hidden="true"> </i> &nbsp; Exercice 6 </h3>
Définissez et utilisez une fonction `foret(n)` qui dessine `n` arbres.
%% Cell type:code id: tags:
``` python
from turtle import *
def arbre(d, c, c2):
down()
left(90)
width(d/6) # tronc
pencolor(c)
forward(d)
dot(d, c2) # feuillage
up()
backward(d) # retourner à la position de départ
right(90)
arbre(100, 'brown', 'lime')
forward(70)
arbre(90, 'brown', 'green')
done()
```
%% Cell type:markdown id: tags:
## Coeur
%% Cell type:markdown id: tags:
<h3 style="color:teal;background-color:azure;" > <i class="fa fa-pencil" aria-hidden="true"> </i> &nbsp; Exercice 7 </h3>
Ajoutez deux paramètres: `w` pour l'épaisseur de la ligne (width), et `c2` pour la couleur de ligne.
La fonction aura la forme `coeur(r, w, c, c2)`.
%% Cell type:code id: tags:
``` python
from turtle import *
def coeur(r, c):
down()
fillcolor(c)
begin_fill()
left(90)
circle(r, 225)
forward(2.4*r)
left(90)
forward(2.4*r)
circle(r, 225)
left(90)
end_fill()
up()
coeur(50, 'darkviolet')
forward(130)
coeur(40, 'tomato')
done()
```
%% Cell type:markdown id: tags:
## Autres exemples de fonction
**Exemple 1: Dessiner un bus**
Pour dessiner un bus, une voiture ou un camion simple, nous pouvons utiliser des rectangles pour le châssis, et un disque (dot) pour les roues.
C'est une fonction qui a comme paramètres
- `p` -- position du bus
- `d` -- dimension (longeur) du bus
- `c` -- couleur du bus
%% Cell type:code id: tags:
``` python
from turtle import *
up()
def rectangle(d, e, c):
fillcolor(c)
begin_fill()
for i in range(2):
forward(d)
left(90)
forward(e)
left(90)
end_fill()
def bus(p, d, c):
goto(p)
down()
rectangle(d, d/3, c) # chassis
forward(d/4)
dot(d/5) # roue arrière
dot(d/10, 'white')
forward(d/2)
dot(d/5) # roue avant
dot(d/10, 'white')
up()
bus([-200, 50], 200, 'red')
bus([50, 20], 150, 'lightblue')
done()
```
%% Cell type:markdown id: tags:
**Exemple 2: L'escalier**
Pour dessiner un escalier notre fonction aura les paramètres suivants:
- `d` -- longueur de marche
- `e` -- hauteur de marche
- `n` -- nombre de marches
%% Cell type:code id: tags:
``` python
from turtle import *
def escalier(d, e, n):
dot() # marqueur de début
for i in range(n):
forward(d)
left(90)
forward(e)
right(90)
escalier(20, 10, 5)
escalier(10, -20, 5)
escalier(30, 10, 4)
done()
```
%% Cell type:markdown id: tags:
## Nommer une variable
Pour nommer une variable, on utilise les caractères suivants :
- lettres (`a...z` et `A...Z`),
- chiffres (`0...9`),
- le tiret bas (`_`).
Le nom de variable :
- est sensible aux majuscules/minuscules (`BUS` et `bus` sont des noms de variables différents),
- ne peut pas commencer avec un chiffre,
- ne doit pas consister d'un mot-clé (`def`, `for`, `in`, `from`, ...),
Par exemplee, les noms de variables suivantes sont valides :
`a2`, `_a`, `speed`, `pos_x`, `POS_X`,
tandis que ceux là ne le sont pas : `2a`, `def`, `pos x`.
%% Cell type:markdown id: tags:
<h3 style="color:chocolate;background-color:papayawhip;" > <i class="fa fa-question" aria-hidden="true"> </i> &nbsp; Quizz </h3>
```
Lesquels des noms de variable sont valides ?
A) var 2
B) var2
C) 2var
D) IF
```
%% Cell type:raw id: tags:
Votre réponse:
%% Cell type:markdown id: tags:
<details>
<summary style="border-left:3px solid #3c763d; border-radius:2pt; width:100%; color:#3c763d; padding:6px; background-color: #dff0d8">
Réponse
</summary>
<div style="border-left:3px solid #3c763d; border-radius:2pt; color:#3c763d; padding:6px; background-color: #eff0e8">
B) `var2`
D) `IF` serait valable car différent du mot clé `if` (rappel : Python est sensible aux majuscules/minuscules)
Les deux autres ne sont pas valables car `var 2` contient une espace et `2var` commence par un chiffre.
</div>
</details>
%% Cell type:markdown id: tags:
## Exercices d'entraînement
%% Cell type:markdown id: tags:
<h3 style="color:teal;background-color:azure;" > <i class="fa fa-pencil" aria-hidden="true"> </i> &nbsp; Exercice 8 </h3>
Corrigez le programme ci-dessous afin qu'il affiche un triangle rouge
%% Cell type:code id: tags:
``` python
from turtle import *
def triangle_couleur(d, c):
pencolor(c)
for i in range(3):
forward(d)
left(120)
triangle_couleur("red", 100)
done()
```
%% Cell type:markdown id: tags:
<h3 style="color:teal;background-color:azure;" > <i class="fa fa-pencil" aria-hidden="true"> </i> &nbsp; Exercice 9 </h3>
1. Testez le programme suivant (voir plus bas pour tester) :
```Python
from turtle import *
# pour être à gauche du canevas
backward(250)
# Code à factoriser
for k in range(3):
forward(30)
right(120)
forward(30)
for k in range(3):
forward(60)
right(120)
forward(60)
for k in range(3):
forward(90)
right(120)
forward(90)
for k in range(3):
forward(120)
right(120)
forward(120)
for k in range(3):
forward(150)
right(120)
done()
```
1. Testez le programme suivant ci-dessous.
2. Définissez une fonction `triangle(l)`, qui permet de tracer des triangles équilatéraux de longueur lg, et utilisez-là pour réduire le nombre d’instructions du programme.
**NB**: Le nombre d'instructions du programme doit être au moins divisé par 2.
%% Cell type:code id: tags:
``` python
from turtle import *
# pour être à gauche du canevas
backward(250)
# Code à factoriser
for k in range(3):
forward(30)
right(120)
forward(30)
for k in range(3):
forward(60)
right(120)
forward(60)
for k in range(3):
forward(90)
right(120)
forward(90)
for k in range(3):
forward(120)
right(120)
forward(120)
for k in range(3):
forward(150)
right(120)
done()
```
%% Cell type:markdown id: tags:
<h3 style="color:teal;background-color:azure;" > <i class="fa fa-pencil" aria-hidden="true"> </i> &nbsp; Exercice 10 </h3>
Définir une fonction `carre_couleur(d,c )` qui demande à la tortue de
dessiner des carrés colorés de longueur variés. Elle doit dessiner trois triangles comme sur la figure ci-dessous.
![Image carres colorés](https://githepia.hesge.ch/info_sismondi/exercices-1ere/-/raw/main/Notebooks/imgs_chap4/ex_carres_couleur.png)
%% Cell type:code id: tags:
``` python
from turtle import *
# a compléter
done()
```
%% Cell type:markdown id: tags:
<h3 style="color:teal;background-color:azure;" > <i class="fa fa-pencil" aria-hidden="true"> </i> &nbsp; Exercice 11 </h3>
Définissez une commande `rangee_triangles(nombre, cote)` qui dessine une rangée de pyramides selon l’illustration. Chaque triangle a des côtés de longueur `cote`.
Le paramètre `nombre` indique le nombre de triangles dans la rangée. Utilisez ensuite
cette commande pour dessiner une rangée de 13 triangles de côtés 31, centrée au
milieu de la fenêtre.
![Image rangee de triangle](https://githepia.hesge.ch/info_sismondi/exercices-1ere/-/raw/main/Notebooks/imgs_chap4/ex_triangles.png)
%% Cell type:code id: tags:
``` python
from turtle import *
def rangee_triangles(nombre, cote):
# a compléter
# a compléter
done()
```
%% Cell type:markdown id: tags:
<h3 style="color:teal;background-color:azure;" > <i class="fa fa-pencil" aria-hidden="true"> </i> &nbsp; Exercice 12 </h3>
Définissez une fonction `maison(h, c)` qui dessine une maison avec une porte de hauteur `h` et de vouleur `c`.
Les autres dimensions de la maison sont représentées sur l'image ci-dessous.
![Image rangee de triangle](https://githepia.hesge.ch/info_sismondi/exercices-1ere/-/raw/main/Notebooks/imgs_chap4/maison_dim.svg)
Écrire un programme qui utilise la fonction `maison(h, c)` pour reproduire la figure suivante:
![Image rangee de triangle](https://githepia.hesge.ch/info_sismondi/exercices-1ere/-/raw/main/Notebooks/imgs_chap4/village.svg)
%% Cell type:code id: tags:
``` python
from turtle import *
def maison(h, c):
# a compléter
speed(9) # pour dessiner vite
# dessiner le village (a compléter)
# a compléter
done()
```
%% Cell type:markdown id: tags:
# Complément sur les valeurs par défaut *
Quand une fonction possède beaucoup d'arguments, nous pouvons spécifier des valeurs par défaut. Pour ceci nous ajoutons la valeur par défaut dans la liste de paramètres avec le symbole `=`.
La fonction `rectangle(p, d, e, w=1, pen='black', fill='white')` dessine un rectangle aux dimensions `d` x `e` à la position `p`.
Cette fonction possède 3 paramètres optionnels (valeur par défaut en parenthèse):
- `w` -- épaisseur de ligne (`1`)
- `pen` -- couleur de ligne (`'black'`)
- `fill` -- couleur de remplissage (`'white'`)
Il a maintenant différentes façons à appeler la fonction. Tous les paramètres qui ont une valeur par défaut sont optionnels. Au minimum nous devons spécifier les paramètres sans valeur par défaut.
```
rectangle((40, 0), 80, 40)
```
Le rectangle est dessiné dans la direction actuelle de la tortue. Cette orientation peut être changée avec `seth()`. La tortue se positionne de l'autre côté du point de départ. Ceci permet d'enchainer à dessiner des rectangles.
%% Cell type:code id: tags:
``` python
from turtle import *
penup()
def rectangle(p, d, e, w=1, pen='black', fill='white'):
goto(p)
pendown()
width(w)
pencolor(pen)
fillcolor(fill)
begin_fill()
for i in range(2):
forward(d)
left(90)
forward(e)
left(90)
end_fill()
penup()
rectangle([-200, 30], 40, 30)
rectangle([-100, -20], 40, 30, 1, 'orange', 'orange')
rectangle([100, -40], 30, 80, fill='yellow')
rectangle([200, 100], 80, 40, 1, 'red', 'pink')
done()
```
%% Cell type:markdown id: tags:
## Polygone régulier
La fonction `polygone()` dessine un polygone régulier avec n sommets. Les arguments de la fonction sont :
- `d` -- distance du segment
- `n` -- nombre de segments
%% Cell type:code id: tags:
``` python
from turtle import *
def polygon(d, n, w=1, pen='black', fill='white'):
down()
pencolor(pen)
width(w)
fillcolor(fill)
begin_fill()
for i in range(n):
forward(d)
left(360/n)
end_fill()
up()
up()
backward(280)
for n in range(3, 9):
polygon(40, n, fill='lime')
color('black')
forward(100)
done()
```
%% Cell type:markdown id: tags:
## Polygone étoilé
En ajoutant un paramètre supplémentaire `m`, la fonction `polygone()` permet également de dessiner un polygone étoilé. Ce paramètre signifie le nombre de pics sauté pour aller au prochain des `n` points répartis dans un cercle. Pour `m=1` un polygone régulier est dessiné.
es arguments de la fonction sont :
- `d` -- distance du segment
- `n` -- nombre de segments
- `m` -- paramètre pour polygone étoilé (nombre de pics sautés)
%% Cell type:code id: tags:
``` python
from turtle import *
def polygon(d, n, m=1, w=1, pen='black', fill='white'):
down()
pencolor(pen)
width(w)
fillcolor(fill)
begin_fill()
for i in range(n):
forward(d)
left(m*360/n)
end_fill()
up()
up()
speed(0)
backward(250)
for m in range(2, 6):
polygon(80, 11, m, fill='yellow')
color('black')
forward(140)
done()
```
%% Cell type:markdown id: tags:
<h3 style="color:teal;background-color:azure;" > <i class="fa fa-pencil" aria-hidden="true"> </i> &nbsp; Exercice 12 </h3>
Utilisez la fonction `rectangle(p, d, e, w, pen, fill)` pour dessiner une copie de ce tableau de Mondrian.
%% Cell type:markdown id: tags:
![mondrian](https://raw.githubusercontent.com/edunumsec2/book/master/src/appr/prog1/media/mondrian.jpg)
%% Cell type:markdown id: tags:
---
#### Remarque générale
Ce document est une adaptation d'un ressource pédagogique tiré du catalogue modulo https://modulo-info.ch/. Il est sous license Creative Commons [BY-NC-SA](https://creativecommons.org/licenses/?lang=fr)
![Licence Creative Commons](https://i.creativecommons.org/l/by-nc-sa/4.0/88x31.png)
%% Cell type:code id: tags:
``` python
```
......
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