init_python.tex

\documentclass[11pt,mathserif]{beamer}

% !!! pour compiler (en francais)
% (1) latex soutenance
% (2) dvips -Ppdf -G0 soutenance
% (3) ps2pdf soutenance.ps

% !!! pour compiler (en anglais)
% (1) latex siopt
% (2) dvips siopt.dvi -u +psfonts.cmz -o
% (3) ps2pdf siopt.ps


%% ====== packages ==
%\usepackage{../../../inputs/style-article/police-speciale-bouquin}
%\usepackage{../../../inputs/style-article/enumeration-bouquin}
%\usepackage{commande-hk-bouquin}
%\usepackage{../../../inputs/style-article/mathematique-bouquin}
%\usepackage{ifthen} % pour commande-hk-bouquin
\usepackage{amsmath,amssymb,amsfonts}
%\usepackage{style-rticle/mise-en-page-bouquin}  % un petit souci de caption
\usepackage{graphicx}
\newcommand{\tiret}{\rule[0.6ex]{1.3ex}{0.22ex}}

% !! pour le francais
\usepackage[latin1]{inputenc}
\usepackage{listings}
%\usepackage[ec]{aeguill}
% ou mieux \usepackage[cyr]{aeguill} si disponible
% aeguill charge ae automatiquement
% et ae charge [T1]{fontenc} automatiquement
\usepackage[french]{babel}
\usepackage{algpseudocode}
\usepackage{relsize}
\usepackage{emerald}
\newcommand{\python}{\textcolor{dkgreen}{\textbf{Python}}{} }
%%%%% for smiley
\def\mysmile#1{{\ooalign{\hfil\lower.06ex % a smiley face
 \hbox{$\scriptscriptstyle#1$}\hfil\crcr
 \hfil\lower.7ex\hbox{\"{}}\hfil\crcr
 \mathhexbox20D}}}


\newcommand{\bad}{\bf \textcolor{red}{\mysmile \frown}}
\newcommand{\neutral}{\bf \textcolor{blue}{\mysmile \minus}}
\newcommand{\good}{\bf \textcolor{green}{\mysmile \smile}}

%% ====== my bearmer ==
\mode<presentation> {
\usetheme{default}    % sobre
%\usetheme{Pittsburgh}  % default avec un titre a droite
%\usetheme{Singapore}   % avec une table-of-contens-sildebar

% options
\useinnertheme[shadow]{rounded}  % les numeros
}
\definecolor{dkgreen}{rgb}{0,0.6,0}
\definecolor{gray}{rgb}{0.5,0.5,0.5}
\definecolor{mauve}{rgb}{0.58,0,0.82}


\usefonttheme{structurebold}

\lstset{ %
  language=python,                % the language of the code
  framerule=0pt,
  basicstyle=\relsize{-2}\ttfamily,  % the size of the fonts that are used for the code
  %backgroundcolor=\color{black!10},  % choose the background color. You must add \usepackage{color}
  showspaces=false,               % show spaces adding particular underscores
  showstringspaces=false,         % underline spaces within strings
  showtabs=false,                 % show tabs within strings adding particular underscores
  %frame=single,                   % adds a frame around the code
  rulecolor=\color{black},        % if not set, the frame-color may be changed on line-breaks within not-black text (e.g. commens (green here))
  breakatwhitespace=false,        % sets if automatic breaks should only happen at whitespace
  keywordstyle=\color{blue},      % keyword style
  commentstyle=\color{dkgreen},   % comment style
  stringstyle=\color{mauve}  
}

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% Francisation du pseudo code
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\algrenewcommand\algorithmicif{{\ECFAugie si}}
\algrenewcommand\algorithmicend{{\ECFAugie fin}}
\algrenewcommand\algorithmicelse{{\ECFAugie sinon}}
\algrenewcommand\algorithmicwhile{{\ECFAugie tant que}}
\algrenewcommand\algorithmicthen{{\ECFAugie alors}}
\algrenewcommand\algorithmicfor{{\ECFAugie pour}}
\algrenewcommand\algorithmicdo{{\ECFAugie faire}}
\algrenewcommand\algorithmicfunction{{\ECFAugie fonction}}


\begin{document}

%****************************************************************
% Page de presentation 
%**************************************************************
\begin{frame}[fragile]
\begin{center}
{\Large Initiation à la Programmation avec \python } 
\end{center}
\vspace{0.5cm}
\begin{center}
%\includegraphics[width=0.8\linewidth]{python_image.pdf}
\end{center}
\vspace{0.5cm}
\begin{center}
{\large Inria Bordeaux-Sud Ouest -  Fête de la Science 2013}
\end{center}
\end{frame}

%****************************************************************
% Plan 
%**************************************************************

\begin{frame}
\frametitle{Plan}
\begin{enumerate}[<+->]
\item Qu'est ce que la programmation ? 
\item Présentation de \python.
\item Exercices 
\end{enumerate}
\end{frame}

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% Exemple de la somme des n premiers entiers
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

\begin{frame}[fragile]
\frametitle{Une définition de la Programmation}
\begin{itemize}[<+->]
  \item En partant d'un \textbf{algorithme} qui réalise une tâche donnée, on écrit un \textbf{logiciel} ou un \textbf{programme} à l'aide d'un langage informatique, qui lorsque qu'on l'exécute sur un ordinateur, réalise effectivement cette tâche.
  \item le programme prend souvent des données en entrée, effectue un traitement, et retourne des données en sortie. Le 
  traitement en question des données est la \textbf{valeur ajoutée} du programme.
 \item on peut schématiser cela grossièrement par : 
\begin{center}
\includegraphics[width=0.4\linewidth]{dik2.pdf}
\end{center}
\end{itemize}
\end{frame}

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% Exemple de la somme des n premiers entiers
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

\begin{frame}[fragile]
\frametitle{Exemple : somme des $n$ premiers entiers}
\begin{itemize}[<+->]
  \item l'algorithme peut ressembler à ça : 
   \begin{description}
      \item[1.] dans une case mémoire (variable), je mets 1
      \item[2.] au contenu de la case mémoire, j'ajoute 2
      \item[3.] au contenu de la case, j'ajoute 3 
      \item[...] .....
      \item[n.] au contenu de la case mémoire, j'ajoute $n$ 
      \item[n+1.] je retourne le contenu de la case mémoire
   \end{description}
\end{itemize}
\end{frame}

\begin{frame}[fragile]
\frametitle{Exemple : somme des $n$ premiers entiers}
\begin{itemize}
  \item On peut formaliser l'{\bf algorithme} avec du {\em pseudo-code}
   \begin{algorithmic}
   \State{$s \gets 1$}
   \For{$i= 2,\cdots,n$} 
     \State{$s \gets s + i$}
   \EndFor
   \State{afficher $s$}
   \end{algorithmic}
\item Ce qui donne en \python
\begin{lstlisting} 
    s = 1  
    for i in range(n):
        s = s + i
    print s
\end{lstlisting}
\end{itemize}
\end{frame}
%****************************************************************
% Remarques générales sur Python 
%****************************************************************
\begin{frame}[fragile]
\frametitle{Caractéristiques du langage \python}
\begin{itemize}
    \item \python est un langage simple, qui accepte plusieurs façons({\em paradigmes}) de programmer 
  \item il est généralement exécuté par des interpréteurs (CPython, Pypy , JPython)
  \item la structure du programme se gère grâce à des indentations : attention à aligner
  les blocs avec le même nombre d'espaces.
\vspace{1cm}
\begin{columns}
\column{0.4\linewidth}
{\bf \textcolor{blue}{Bien}} 
\begin{lstlisting}
i = 1  
while i < 10 : 
    i = i * 2
    j = i - 2
\end{lstlisting}
\column{0.4\linewidth}
{\bf \textcolor{red}{Pas bien}}
\begin{lstlisting}
  i = 1  
while i < 10 : 
    i = i * 2
  j = i - 2
\end{lstlisting}
\end{columns}
\end{itemize}
\end{frame}
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% structures de données
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\begin{frame}[fragile]
\frametitle{Structures de données}
\begin{itemize}[<+->]
   \item pour manipuler des données, on a besoin de \textbf{structures de données}
   \item nombres : 
       \begin{itemize}
         \item entiers : \texttt{n = 2} 
         \item flottants : \texttt{z = 1.3225, b=1/3.}
       \end{itemize}
   \item textes : chaînes de caractères 
       \begin{itemize}
        \item par exemple, \texttt{ a = '123'} ou \texttt{ s = "coucou"}
       \end{itemize}
   \item listes : 
       \begin{itemize}
          \item \texttt{l  =  [1, '2', -5] ; print l[2]} 
          \item \texttt{v = range(1,10) \# v = [1, ..., 9]}
       \end{itemize}
   \item dictionnaires : 
     \begin{itemize}
      \item \texttt{dic= \{ 'a':'coucou', 12:[1,2,3] \} }
      \item dic['a'] contient 'coucou' et \texttt{dic[12][0]} contient 1
      \end{itemize}
\end{itemize}
\end{frame}
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% branchement
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\begin{frame}[fragile]
\frametitle{Structure de contrôle : branchement}
\begin{itemize}
\item On peut avoir besoin dans un programme, selon un résultat
d'opter entre 2 ou plusieurs choix. 
\begin{columns}
\column{0.5\linewidth}
\begin{algorithmic}
\If{ $x < 1.5$} 
    \State{afficher 'je suis petit'} 
\ElsIf{$ x < 1.8$}
    \State{afficher 'je suis moyen'} 
\Else
    \State{afficher 'je suis grand'} 
\EndIf
\end{algorithmic}
\column{0.5\linewidth}
\begin{lstlisting}
if x < 1.50 :
   print('je suis petit')
elif  x < 1.80 :
   print('je suis moyen')
else:
   print('je suis grand')
\end{lstlisting}
\end{columns}
\end{itemize}
\end{frame}
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% boucle tant que
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\begin{frame}[fragile]
\frametitle{Structure de contrôle : boucle \textbf{tant que}}
\begin{columns}
\column{0.5\linewidth}
\begin{algorithmic}
\State{$i \gets 1$} 
\While{$i < 10$} 
    \State{ $i \gets 2 \times i$ } 
\EndWhile
\end{algorithmic}
\column{0.5\linewidth}
\begin{lstlisting}
i = 1  
while i < 10 : 
    i = i * 2
\end{lstlisting}
\end{columns}
\end{frame}
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% boucle enumerative
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\begin{frame}[fragile]
\frametitle{Structure de contrôle : boucle énumérative}
\begin{itemize}
\item
\begin{columns}
\column{0.5\linewidth}
\begin{algorithmic}
\For{$i = 1, \cdots, 10 $} 
    \State{Afficher $i$}
\EndFor
\end{algorithmic}
\column{0.5\linewidth}
\begin{lstlisting}
for i in range(1,11): 
    print(i)  
\end{lstlisting}
\end{columns}
\item
\begin{columns}
\column{0.5\linewidth}
\begin{algorithmic}
\State{$l \gets ('Mont','au','ban')$}
\State{$colle \gets ''$}
\For{$m \in l$} 
    \State{$colle \gets colle + m$}
\EndFor
\end{algorithmic}
\column{0.5\linewidth}
\begin{lstlisting}
l = ['Mont','au','ban']
colle = ''
for m in l:
    colle = colle + m
\end{lstlisting}
\end{columns}
\end{itemize}
\end{frame}
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% fonctions
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\begin{frame}[fragile]
\frametitle{Structure de contrôle : les fonctions}
\begin{itemize}
\item Permet de découper un programme en sous tâches. 
\item prend des arguments (liste d'arguments en parenthèses)
\item renvoie un résultat (mot-clef \texttt{return})
\begin{columns}
\column{0.5\linewidth}
\begin{algorithmic}
\Function{est\_pair}{$x$}
   \If {$x \bmod 2  = 0$}
       \State{{\ECFAugie retourner} vrai}
    \Else 
       \State{{\ECFAugie retourner} faux}
   \EndIf
\EndFunction
\end{algorithmic}
\column{0.5\linewidth}
\begin{lstlisting} 
def est_pair(x):
    if x % 2 == 0 : 
        return True
    else :
        return False
\end{lstlisting} 
\end{columns}
\item on peut aussi déclarer une fonction {\em anonyme} avec \texttt{lambda} : 
\begin{lstlisting} 
(lambda x: x*x)(2) # affiche 4
\end{lstlisting} 
\end{itemize}
\end{frame}
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% Egun on, Mundua
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\begin{frame}[fragile]
\frametitle{Le premier programme}
\begin{itemize}
 \item Quand on commence à apprendre un langage informatique, la ``tradition'' veut que le premier
 programme qu'on écrit soit un programme affichant ``bonjour, monde''
\item dans la console de {\bf Spyder}, on écrira
\begin{lstlisting}
print 'bonjour, Monde'
\end{lstlisting}
\end{itemize}
\begin{center}
\includegraphics[width=0.7\linewidth]{capture_hello.png}
\end{center}
\end{frame}
\begin{frame}[fragile]
\frametitle{Code César et messages secrets}
\begin{itemize} 
  \item on veut coder un message en utilisant le code de César : on décale chaque lettre de l'alphabet d'un nombre donné
  à l'avance
  \item exemple : si la clef est 3, a devient d , z devient c \\
\begin{center} 
  \begin{tabular}{||c|c|c|c|c|c||}
 \hline 
 \hline
   a & b & c & $\cdots$ & y & z \\
   \hline
   d & e & f & $\cdots$ & b & c \\
  \hline 
  \hline
  \end{tabular}
  \end{center}
\item à l'aide d'un dictionnaire, on mesure la ``vraisemblance d'une clef'' pour un message comme la somme des mots du message qui décodés sont dans le dictionnaire
  \item on choisit alors la clef dont la vraisemblance est maximum
\end{itemize}
\end{frame}
\begin{frame}

\frametitle{Animation graphique}
\begin{itemize} 
   \item une sphère de centre $(x,y,z)$ rebondit à l'intérieur d'un parallélépipède $[0,L]\times [0,H] \times [0,P]$ de la façon suivante
   $$\begin{cases} 
   x \leftarrow x + v_x \times dt \\
   y \leftarrow y + v_y \times dt \\
   z \leftarrow z + v_z \times dt \\
   \end{cases}
   $$
  \item si on touche un bord, par exemple $y <0 $ alors $v_y \leftarrow -v_y, y \leftarrow 0 $ et on continue
\end{itemize}
\begin{center}
\includegraphics[width=0.5\linewidth]{sphere.png}
\end{center}
\end{frame}
\end{document}