Cours et exercices pour les débutants en programation
Ce cours prendra pour exemple trois langages de programmation comme support, les langages seront PHP, Javascript ainsi que le Java.
Chapitres
Variables, Constantes et Types
Comme vous avez pu le lire dans le titre, nous allons voir dans ce premier chapitre des notions de base en programmation. Ces notions sont les types, variables ainsi les les constantes .
Types
En informatique, lorsque nous parlons de types, il est question de types de données. Un type est ce qui défini la nature des valeurs que peut prendre une donnée. Il existe différents type de données que vous retrouverez ci-dessous :
- String (chaîne de caractères), est un type qui s'écrit entre
", il peut contenir toutes les sortes de caractères. Exemple →"string" - Integer (Nombre entier relatif), est un type qui contient tous les entiers naturels auquel on ajoute un signe positif ou négatif. Exemple →
12ou-3 - Float (Nombre réel ou flottant), est un type contenant tous les nombres de l'ensemble réel, c'est à dire tous les nombres, ayant un nombre fini ou infini de décimal(s). Exemple →
1.465 - Boolean (Booléen), est un type possédant uniquement 2 états, qui sont généralement TRUE ou FALSE. Exemple →
TRUE - Array (Tableau), est un type de données paramétrées, contrairement aux précédent, il peut contenir plusieurs données . Sa syntaxe est généralement [ ] et chaque élément est séparé des autres par une
,. Exemple →["ma variable", "12", "TRUE"]
Variables
Avant toutes choses, definissons ce qu'est une variable, afin de partir avec les mêmes bases.
Le terme de variable est un terme provenant des mathématiques, d'après le site stephonsays, les variables mathématiques sont des éléments qui peuvent contenir une valeur qui peut être modifiée. Les principales utilisations des variables sont dans les équations ou les fonctions.
Dans l'exemple ci-contre, x est un variable représentant l'inconnu. x²-2x+4=0
En programmation, les variables fonctionne sur le même principe, c'est un élément qui peut changer de valeur durant l'éxécution d'un programme.
Comment déclare-t-on une variable ?
Les façons de déclarer une variable sont diverses et variées, chaque langage possède une syntaxe propre pour déclarer une variable. Le mieux est de se renseigner sur la documention du langage informatique que vous utilisez.
Començons les exemples avec le PHP
// Déclarations variables
$a = "ma variable";
$b = 12;
// Output
echo $a; // Renvoie => ma variable
echo $b; // Renvoie => 12
Exemple avec Javascript
// Déclarations variables
let a = "ma variable"; // let a un "scope" ou porté LIMITE au bloc dans lequel il est utilisé
var b = 12; // var a un "scope" ou porté GLOBAL, accessible dans tout le code
// Output
console.log(a); // Renvoie => ma variable
console.log(b); // Renvoie => 12
Exemple avec Java
// Déclarations variables
char A = "ma variable";
int B = 12;
// Output
System.out.println(A); // Renvoie => ma variable
System.out.println(B); // Renvoie => 12
Java étant un langage fortement typé, il est nécessaire de comprendre les types.
Constantes
Il est temps de passé aux constantes, les constantes sont des éléments, comme les variable, provenant des mathématiques, qui peuvent contenir des données. Les constantes sont généralement visible dans les sciences de la nature ou la physique et la chimie, par exemple il existe la constante d'Avogadro. Cependant à la différence des variables, une constante ne peut pas changer de valeur.
En programmation, les constantes possèdent le même fonctionnement, elles ne peuvent pas changer de valeur durant l'exécution. Si un programme essaie de modifier la valeur d'une constante, le programme sera stopper et affichera une erreur.
Comment déclare-t-on une constante ?
Tout comme pour les variables, il existe plusieurs façon de déclarer une constante, cela dépend également du langage utilisé. Si vous essayez de redéfinir ou modifier la valeur d'une constante, le programme s'arretera et affichera une erreur.
Voici les exemples pour les différents langages support.
Exemple pour PHP
// Déclarations constantes
define("a", "ma variable");
define("b", 12);
// Output
echo a; // Renvoie => ma variable
echo b; // Renvoie => 12
Exemple pour Javascript
// Déclarations constantes
const a = "ma variable";
const b = 12;
// Output
console.log(a); // Renvoie => ma variable
console.log(b); // Renvoie => 12
Exemple pour Java
// Déclarations constantes
final char A = "ma variable";
final int B = 12;
// Output
System.out.println(A); // Renvoie => ma variable
System.out.println(B); // Renvoie => 12
Opérateurs logiques et de comparaisons
⚠️ Les opérateurs logiques et les opérateurs de comparaisons sont des opérateurs qui vous seront utile pour le prochain chapitre sur les conditions, il est donc essentiel de comprendre ce chapitre avant de passé à la suite !
- Les opérateurs logiques
Liste d'opérateurs logiques existant
| Opérateur | Syntaxe | Exemple | Résultat | Fonctionnement |
|---|---|---|---|---|
| AND (ET) | && | a && b | Renvoie TRUE si a ET b valent TRUE | && vérifie les opérations dans l'ordre (gauche à droite) et s'arrête lorqu'une opérations renvoie FALSE |
| AND (ET) | & | a & b | Renvoie TRUE si a ET b valent TRUE | & vérifie les deux opérations quoi qu'il arrive |
| OR (OU) | || | a || b | Renvoie TRUE si a OU b vaut TRUE | || vérifie les opérations dans l'ordre (gauche à droite) et s'arrête lorsqu'une opérations renvoie FALSE |
| OR (OU) | | | a | b | Renvoie TRUE si a OU b vaut TRUE | | vérifie les deux opérations quoi qu'il arrive (gauche à droite) et s'arrête lorsqu'une opérations renvoie FALSE |
| NOT (NON) | ! | !a | Renvoie TRUE si a VAUT FALSE | ! vérifie le caractère contraire d'une opérations |
- Les opérateurs de comparaisons
Liste des opérateurs de comparaisons
| Opérateur | Syntaxe | Exemple | Résultat | Fonctionnement |
|---|---|---|---|---|
| Egal | == | a == b | Renvoie TRUE si a et b sont EGAUX | == vérifie que les deux éléments ont le même valeur |
| Identique | === | a === b | Renvoie TRUE si a et b sont EGAUX et DE MÊME TYPE | === vérifie que les deux éléments ont la même valeur et sont de même type |
| Différent | != | a != b | Renvoie TRUE si a et b sont DIFFERENT | != vérifie que les deux éléments ne possède pas la même valeur |
| Différent | !== | a !== b | Renvoie TRUE si a et b sont DIFFERENT et de TYPE DIFFERENT | !== vérifie que les éléments ne possède ni la même valeur ni le même type |
| Inférieur | < | a < b | Renvoie TRUE si a est INFERIEUR à b | < vérifie que le premier élément est strictement inférieur au second |
| Inférieur ou égal | <= | a <= b | Renvoie TRUE si a est INFERIEUR OU EGAL à b | <= vérifie que le premier élément est inférieur ou égal au second |
| Supérieur | > | a > b | Renvoie TRUE si a est SUPERIEUR à b | > vérfie que le premier élément est strictement suprieur au second |
| Supérieur ou égal | >= | a >= b | Renvoie TRUE si a est SUPERIEUR OU EGAL à b | >= vérifie que le premier est supérieur ou égal au second |
Les conditions
Une condition est un des éléments les plus important en programmation. C'est cet élément qui permettra de vérifier que l'utilisateur entre le bon type de données pour les calculs, ou pour un mots de passe par exemple. Mais avant de se lancer dans le développement de conditions, regardons de quoi elles se composent.
Nous retrouvons dans la majorité des langages la structure ci-dessous
if (condition)
{
code...
} else if (condition)
{
code...
} else
{
code...
}
Premièrement nous pouvoir voir le mot-clé if désignant si, c'est lui qui va initialiser la condition. Après nous voyons la condition entouré de parenthèses, c'est ici que vous entrerez votre ou vos opérations(s) logique(s) ou de comparaison(s). Entre les accolades, vous trouverez le code qui sera effectué si la condition vaut TRUE.
{
}
Le mot-clé else est le mot-clé qui défini le code a exécuter si la condition n'est pas rempli, il est comparable à sinon, il peut être suivi d'une nouvelle condition if (condition). À savoir que else n'est pas obligatoire lors de mise en place d'une condition.
Malgré beaucoup de similitude sur les conditions dans les langages, certains ne suivent pas exactement la même syntaxe.
Le PHP ne déroge pas à la règle
// Déclarations variables
$a = "mot de passe";
$b = 12;
// Conditions simple
if ($a == "mot de passe")
echo "Le mot de passe est correct"; // Renvoie => Le mot de passe est correct
// Multi conditions
if ($b > 20) {
echo "b est supérieur à 20"; // Ne renvoie rien, le code n'est pas exécuter car la condition n'est pas remplie
}
elseif ($b < 10 ) {
echo "b est inférieur à 10"; // Ne renvoie rien, le code n'est pas exécuter car la conditions n'est pas remplie
}
else {
echo "b est un nombre compris entre 10 et 20"; // Renvoie => b est un nombre compris entre 10 et 20
}
Le javascript lui, suit bien la structure
// Déclarations variables
let a = "mot de passe";
let b = 12;
// Conditions simple
if (a == "mot de passe") {
console.log("le mot de passe est correct"); // Renvoie => Le mot de passe est correct
}
// Multi conditions
if (b > 20) {
console.log("b est supérieur à 20"); // Ne renvoie rien, le code n'est pas exécuter car la condition n'est pas remplie
} else if (b < 10) {
console.log("b est inférieur à 10"); // Ne renvoie rien , le code n'est pas exécuter car la conditions n'est pas remplie
} else {
console.log("b est un nombre compris entre 10 et 20"); // Renvoie => b est un nombre compris entre 10 et 20
}
De même pour le Java
// Déclarations variables
char A = "mot de passe";
int B = 12;
// Conditions simple
if (A == "mot de passe") {
System.out.println("le mot de passe est correct"); // Renvoie => le mot de passe est correct
}
// Multi conditions
if (B > 20) {
System.out.println("B est supérieur à 20"); // Ne renvoie rien, le code n'est pas exécuter car la condition n'est pas remplie
} else if (B < 10) {
System.out.println("B est inférieur à 10"); // Ne renvoie rien, le code n'est pas exécuter car la condition n'est pas remplie
} else {
System.out.println("B est un nombre compris entre 10 et 20"); // Renvoie => B est un nombre compris entre 10 et 20
}
Ce n'est pas tout !
Mais ce n'est pas la seule manière pour créer une condition, il existe une façon plus simple qui vous sera utile si vous enchainer les conditions.
Vous trouverez dans la plupart des langages les instructions swicth / case. Avec ces instructions il sera plus simple de créer uns suite de conditions.
switch (expression) {
case "vérification":
code...
break;
case "vérification":
code...
break;
case "vérification":
code...
break;
default:
code...
break;
}
Analysons l'exemple présent ci-dessus, en premier temps on trouve l'instruction switch, elle permet d'initier. Entre parenthèses, ce trouve l'expression a utilisé. Chaque case contient la vérification à faire sur l'élément de l'expression. Pour finir, break permet de mettre fin à l'instruction switch (ou non) dans le case précédent. default est une instruction qui sera exécuter si aucun des case n'est vérifié.
La vérification des case se fait l'une après l'autre dans le sens d'écriture (haut vers le bas).
Exemple PHP
$i = 2;
switch ($i) {
case "1":
echo "i est égal à 1"; // Ne renvoie rien, le code n'est pas exéuter car la vérification n'est pas passé
break;
case "2":
echo "i est égal à 2"; // Renvoie => i est égal à 2
break;
case "3":
echo "i est égal à 3"; // Ne renvoie rien, le code n'est pas exécuter car la vérification n'est pas passé
break;
default:
echo "i est inconnu"; // Ne renvoie rien, le code n'est pas exécuter car la vérification de case "2" est passé
break;
}
Exemple Javascript
let i = 2;
switch (i) {
case "1":
console.log("i est égal à 1"); // Ne renvoie rien, le code n'est pas exéuter car la vérification n'est pas passé
break;
case "2":
console.log("i est égal à 2"); // Renvoie => i est égal à 2
break;
case "3":
console.log("i est égal à 3"); // Ne renvoie rien, le code n'est pas exécuter car la vérification n'est pas passé
break;
default:
console.log("i est inconnu"); // Ne renvoie rien, le code n'est pas exécuter car la vérification de case "2" est passé
}
Exemple Java
int i = 2;
switch (i) {
case "1":
System.out.println("i est égal à 1"); // Ne renvoie rien, le code n'est pas exéuter car la vérification n'est pas passé
break;
case "2":
System.out.println("i est égal à 2"); // Renvoie => i est égal à 2
break;
case "3":
System.out.println("i est égal à 3"); // Ne renvoie rien, le code n'est pas exécuter car la vérification n'est pas passé
break;
default:
System.out.println("i est inconnu"); // Ne renvoie rien, le code n'est pas exécuter car la vérification de case "2" est passé
}
Les opérations ternaires
Les opérations ternaires sont des expressions qui vous permettrons, dans certains cas, de remplacer les conditions, elles ont l'avantages d'avoir une syntaxe très simple et courte. Ce qui permet de gagner en efficacité et avoir un code plus simple.
La syntaxe de ces opérations est la même dans tout les langages qui les acceptent. Elle se construit de la sorte condition ? expression1 : expression2.
La condition est l'opération qui sera vérifié, si la condition est rempli, le code renvoie la l'expression1, sinon c'est l'expression2 qui sera utilisé.
// Exemple d'opération ternaire
i < 5 ? "i est inférieur à 5" : "i est supérieur à 5"
// Il est possible d'emboîter les opérations ternaires
i < 5 ? "i est inférieur à 5" : i < 10 ? "i est inférieur a 10" : "i est supérieur à 10"
Les boucles
Les boucles sont des fonctionnalités disponible dans une grande majorité de langages informatiques, elles permettent de répeter une séquence de code. Il existe plusieurs sorte de boucle.
Les différentes boucles
Une boucle est un élément de prorramation qui permet d'exécuter un code plusieurs fois de suite, sans pour autant à ajouter le code plusieurs fois.
Boucles "for"
Cette boucle est une boucle qui s'exécute le nombre de fois prédéfini. On retrouve trois éléments qui constituent la structure de cette boucle.
- Un élément d'itinitialisation, exéuter avant toutes les boucles
- Une condition, qui est vérifié avant chaque boucle
- Une instruction, Incrémentation ou Décrémentation exécuter après chaque boucle
for (defVariable; condition; instruction) {
code...
}
Ci-dessus, nous initialisons la variable, ensuite nous entrons une conditions qui sera vérifiée à chaque nouvelle séquence de la boucle. Et pour finir, nous précisons l'instruction à effectuer à la fin de chaque occurence de la boucle.
Exemple en PHP
for ($i = 1; $i <= 10; $i++) {
echo $i; // Renvoie verra 1, puis 2, puis 3, ..., puis 10
}
Exemple pour Javascript
for (let i = 0; i <= 10; i++) {
console.log(i); // Renvoie verra 1, puis 2, puis 3, ..., puis 10
}
Exemple avec Java
for (int i = 0; i <= 10; i++) {
System.out.printIn(i); // Renvoie verra 1, puis 2, puis 3, ..., puis 10
}
Boucles "while"
À la différence des boucles "for", la boucle while n'exécute pas le code un nombre de fois défini. Elle exécute tant que la condition renvoie TRUE
Sa structure se construit de la sorte
while (condition) {
code...
}
Le mot clé while permet de commener l'usage de la boucle while, ensuite on retrouve la condition qui, tant que renvoie TRUE comme résultat, fera exécuter le code à l'intérieur de la boucle.
Passons à aux exemple concrets PHP
$i = 0;
while ($i <= 10) {
echo $i; /// Renvoie verra 1, puis 2, puis 3, ..., puis 11
i++; // Incrémente (ajoute) 1 à la valeur i, i = i+1 ou i++
}
Javascript
let i = 0;
while (i <= 10) {
console.log(i); // Renvoie verra 1, puis 2, puis 3, ..., puis 11
i++; // Incrémente (ajoute) 1 à la valeur i, i = i+1 ou i++
}
Java
int i = 0;
while (i <= 10) {
System.out.printIn(i); // Renvoie verra 0, puis 1, puis 2, ..., puis 11
i++; // Incrémente (ajoute) 1 à la valeur i, i = i+1 ou i++
}
Boucles do-while
Le fonctionnement de la boucle do-while est le même que que celui de la boucle while, à la différence que la condition est vérifé après le bloque d'instruction de la boucle ce qui assure une exécution.
La syntaxe de cette boucle est la suivante
do {
code...
} while (condition);
Le début de l'instruction est do c'est lui qui initialise la boucle, à la suite on retrouve le code à exécuter à l'intérieur du bloc
{
}
Ensuite nous mettons le mot clé while le même que pour la boucle while, enfin la condition est présente pour vérifier lorsque la boucle doit être arrêté.
Exemple avec PHP
$i = 0
do {
echo $i; // Renvoie 0, puis 1, puis 2, ..., puis 11
$i++; // Incrémente (ajoute) 1 à la valeur de $i
} while ($i <= 10);
Pour Javascript
let i = 0;
do {
console.log(i); // Renvoie 0, puis 1, puis 2, ..., puis 11
i++; // Incrémente (ajoute) 1 à la valeur de i
} while (i <= 10);
Et Java
int i = 0;
do {
System.out.printIn(i); // Renvoie 0, puis 1, puis 2, ..., puis 11
i++; // Incrémente (ajoute) 1 à la valeur de i
}
Boucle "forEach"
La dernière des boucles est la boucle forEach. Comme le dit son nom, elle permet de parcourir tout les éléments d'un tableau.
Sa structure diffère un peu d'un langage à l'autre, nous vous conseillons donc de vous renseigner pour le langage que vous souhaitez utiliser si ce dernier ne fait pas parti des langages supports de ce cours.
Exemple PHP
$arr = array(1, 2, 3, 4, 5); // Déclaration de la variable $arr qui est un tableau
forEach($arr as $value) {
echo $value;// Renvoie 1, puis, 2, puis 3, puis 4, puis 5
}
Exemple Javascript
let arr = [1, 2, 3, 4, 5]; // Déclaration de la variable arr qui est un tableau
arr.forEach((value) => {
console.log(value); // Renvoir 1, puis 2, puis 3, puis 4, puis 5
});
Exemple Java
List arr = new ArrayList(); // Déclaration de la variabke arr qui est un tableau
for (String value : arr) {
System.out.printIn(value); // Renvoie 1, puis 2, puis 3, puis 4, puis 5
}
Les expressions régulières
Une expression régulière, aussi appelée regex (regular expression), est une chaine de caractères qui décrit l'ensemble des règles de syntaxes possibles d'une autre chaine de caractères. Elles ne sont pas essentielle pour vos débuts dans la programmation, mais deviennent très rapidement indispensables.
La syntaxe, quelques peu particulière, peu en effrayer quelques uns, mais pas d'inquiètude, une fois la subtilité comprise, il devient aisé de les utiliser de la meilleure façon.
Exemple de regex
https?://[a-zA-Z0-9\.-]+\.[a-zA-Z]{2,4}(/\S*)?
L'expression régulière ci-dessus est une expression qui pourrait être utilisé pour rechercher des URLs.
Si vous souhaitez en apprendre plus sur les expressions régulières, voici un site qui explique bien le fonctionnement de ces-dernières. Pour tester vos regex, vous pouvez vous rendre sur le site regex101.
Les promises
La "promesse" ou promise est une notion qui fait référence à un résultat non-connu lors de sa première référence car il sera calculé ultérieurement. Cette notion est utile dans son utilisation car elle rends le calcul plus souple, en exécutant cette promise en parallèle du code. Ce qui permet également de réduire la latence du programme.
Lire une erreur
Savoir lire une erreur est un pilier du débogage informatique. Cela vous permettra de supprimer toutes les erreurs de votre programme, afin de pouvoir l'utiliser sans soucis. Mais pour cela il faut comprendre la structure d'une erreur et où les trouver. Les erreurs que vous rencontrerez durant votre debogage peuvent apparaîtres à plusieurs endroits, en PHP par exemple vous les trouverez sur la page qui sera générée avec le code. En Javascript, cela se passe dans la console de votre IDE et/ou la console de votre navigateur, par exemple.
Avant de deboger, vous devez prendre connaissance des principaux types d'erreurs que vous pouvez rencontrer.
Le premier type est le plus récurrent, l'erreur de syntaxe. Cette erreur apparaît lorsque la syntaxe du langage n'est pas respecté. Contrairement au langue que nous utilisons quotidiennement tel que le français ou l'anglais, dans lesquelles nous pouvons faires des erreurs de syntaxe qui n'altère pas le sens. En informatique, une erreur de syntaxe engendre un arrêt du programme, aussi appelé plantage. À défaut d'être les plus communes, elle sont les plus simple à corriger.
En second, nous avons les erreurs de type logique aussi nommé erreurs sémantiques. Ce type ne créer pas d'arrêt du programme, et pour cause, ces erreurs sont des erreurs qui arrive lorsque vous attendez un certains résultat, mais que le résultat que renvoie votre code n'est pas le bon. Pour corriger ces erreurs, il faut repenser et relire le code écrit afin de comprendre ce qui ne va pas. Elle peuvent parfois être longue à deboger mais reste tout de même abordable.
En enfin, en troisième type d'erreur on retrouve les erreurs dites d'exécution. Elles apparaîssent durant l'exécution de votre programme et avec des circonstances particulières. On les appel aussi des exception car elle renvoie vers un événement exceptionnel. Par exemple, un programme essaie de lire un fichier qui n'existe pas.
Exercices
Désormais, vous allez vous entrainer avec les conditions !
Exercice n°1
Vous créerez un programme permettant de dire si l'âge rentré dans l'input est
- Inférieur à 18, la personne est mineure
- Supérieur à 18 et inférieur à 65, la personne est majeur et dans la vie active
- Supérieur à 65, la personne est à la retraite
Voici le code de base à utiliser
<form class="flex" method="POST">
<input type="number" name="age" placeholder="Entrez âge">
<input type="submit" value="Statut de la personne">
</form>
<?php
if (!$_POST) return;
$age = $_POST["age"]; // Variable d'âge
// Entrer votre code ci-dessous
?>
Exercice n°2
Vous créerez un programme permettant de dire si
- L'identifiant est correct, si admin
- Le mot de passe est correct, si password
Voici le code de base à utiliser
<form class="flex" method="POST">
<input type="text" name="identifiant" placeholder="Entrer votre identifiant">
<input type="text" name="password" placeholder="Entrer votre mot de passe">
<input type="submit" value="Connexion">
</form>
<?php
if (!$_POST) return;
$identifiant = $_POST["identifiant"]; // Variable d'identifiant
$motDePasse = $_POST["password"]; // Variable de mot de passe
// Entrer votre code ci-dessous
?>