Les boucles en Python

Principe et utilité d'une boucle

La boucle est une structure de programmation ou une fonction qui répète une instruction ou une séquence d'instructions jusqu'à ce qu'une condition donnée se réalise. Une boucle permet ainsi d'indiquer à l'ordinateur, suivant le langage de programmation utilisé (Python notamment), d'exécuter les mêmes algorithmes ou les mêmes instructions jusqu'à ce que la condition d'arrêt de la boucle soit atteinte. Dans le code, la boucle pose d'abord une condition d'entrée, spécifie ensuite l'instruction itérative et pose enfin la condition de sortie pour mettre fin à l'itération.

L'algorithme comprend également une variable compteur sur laquelle se basera l'itération. Quand la boucle est lancée, l'ordinateur vérifie ainsi, avant chaque réalisation d'instruction, que la fonction itérative est toujours valide compte tenu des données d'entrée. Si oui, l'action adéquate indiquée par l'algorithme est exécutée, sinon la boucle prend fin. Pour traiter un même problème de logique informatique, utiliser une boucle ou plusieurs boucles sur Python génère des algorithmes avec le moins de lignes de code possible, qui restent tout aussi efficaces que des algorithmes plus longs.

Maîtriser les boucles Python, qu'il s'agisse du FOR ou du WHILE, permet donc de gagner un temps précieux pour l'écriture du code tout en optimisant le caractère professionnel de votre programmation. Grâce aux boucles, il est possible de parcourir et traiter très rapidement des milliards de données, ce qui serait impossible si les instructions informatiques pour cela étaient manuellement données. Avec la répétition d'une instruction plusieurs fois grâce à une boucle, on peut générer facilement des tableaux ou des suites de valeurs, automatiser des tâches de collecte et d'analyse de données ou réaliser des tests de modèles statistiques à grande échelle.

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Boucle FOR

La boucle FOR en Python sert à réaliser une fonction itérative sur une collection d'objets. On peut alors parcourir et interagir avec les données associées à une liste, un tuple, un dictionnaire ou une chaîne de caractère d'objets. La boucle FOR est une boucle bornée pour Python, car l'opérateur connaît déjà le nombre de fois que l'itération doit avoir lieu. Concernant la syntaxe de la boucle FOR sur Python, la séquence à parcourir est désignée par "collection" tandis qu'"instructions" désigne les actions à exécuter par l'algorithme pour la boucle.

On a enfin une variable compteur appelée "element" qui permet à l'élément de séquence de se répéter. Pour exécuter le code Python avec la boucle FOR, il faut poser une condition liée à la valeur de la variable. La boucle FOR parcourt alors la collection en débutant par la première entrée, le programme exécutant les instructions pour chaque élément de la séquence jusqu'à ce que celle-ci devienne vide.

Boucle WHILE

La boucle WHILE est une boucle très utilisée pour la programmation sur Python, car plusieurs situations de logique impliquant des nombres élevés d'itérations s'y rapportent. Une boucle FOR peut d'ailleurs être transformée en boucle WHILE, mais l'inverse est moins évident. La boucle WHILE est idéale quand vous ne savez pas à l'avance le nombre nécessaire de répétitions du code. L'ensemble des instructions indentées (corps de la boucle WHILE) est exécuté tant qu'une condition initiale sur la variable est vraie.

Il faut un test pour arrêter cette boucle. Pour cela, il faut faire très attention quand on écrit un algorithme avec la boucle WHILE sous Python. La fonction itérative spécifiée ne s'exécutera pas si la condition énoncée au départ est fausse. Si la condition ne devient pas fausse à un moment de l'exécution de la boucle WHILE, alors la fonction itérative est répétée indéfiniment (on parle alors de boucle infinie). Par exemple, il est courant d'incrémenter ou de décrémenter (resp. ajouter 1 ou enlever 1) à la valeur de la variable de base de la fonction itérative pour éviter de générer des boucles WHILE ou FOR infinies dans le code Python.

La fonction PRINT

Il s'agit d'une fonction sur Python qui affiche un message sur un périphérique de sortie standard en effectuant un retour à la ligne. PRINT affiche un argument placé entre parenthèses, en l'occurrence une chaîne de caractère liée à l'exécution des instructions indentées pour chaque élément des boucles WHILE ou FOR.

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La fonction RANGE

Cette fonction permet de spécifier une séquence de chiffres dont chaque élément sert à l'exécution du corps de la boucle WHILE ou FOR. Quand la fonction "range(x)" doit s'exécuter, l'itération se limite à x-1.

Les instructions BREAK et CONTINUE

Sur Python, l'instruction BREAK est utilisée pour casser la réalisation de la boucle dans l'algorithme (FOR ou WHILE). Elle indique à l'ordinateur de sortir de la fonction interactive donnée si une condition spécifique est vraie. On pourra alors passer à l'exécution de l'instruction suivante. Quant à la boucle CONTINUE, elle permet de passer de manière prématurée au tour de boucle suivant si une condition spécifiée est vraie.

La clause ELSE

Cette clause permet d'ajouter des instructions qui s'exécuteront seulement si la boucle est intégralement réalisée sans interruption par une clause BREAK. ELSE se met donc à la fin de la boucle FOR ou WHILE. Lorsque la liste d'objets de FOR est complètement épuisée ou lorsque la condition de WHILE devient fausse, le bloc d'instructions de ELSE est ainsi exécuté si ce n'est pas BREAK qui a mis fin à la boucle.

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Qu'il s'agisse du FOR ou du WHILE, les boucles constituent une structure logique de programmation indispensable quand on évolue sur Python. Elles permettent de répéter une fonction itérative jusqu'à ce qu'une condition spécifique soit réalisée. Pour manipuler facilement les boucles pour les projets de programmation sur Python, Jedha propose une formation d'excellente qualité à tous les apprenants passionnés du code informatique.