Initiez-vous à Python pour l'analyse de données

Vous savez afficher un texte à l’écran. Très bien. C’est un début, mais vous serez capable de faire bien plus après avoir vu ce que l’on appelle les variables en programmation.

Qu'est-ce qu'une variable ?

Les variables sont l’un des concepts qui se retrouvent dans la totalité des langages de programmation. Autant dire que sans variable, on ne peut pas programmer, et ce n’est pas une exagération.

Comme mentionné dans la vidéo, considérez une variable comme une sorte de boîte contenant une valeur. Cette boîte est elle-même stockée sur une étagère parmi tant d’autres, dans un gigantesque entrepôt. Néanmoins, l’emplacement de chaque boîte est très précisément répertorié, tout comme votre ordinateur enregistre l’emplacement de votre variable en mémoire.

Une valeur est une partie de vos données que vous allez stocker dans une variable. Pour revenir à l’analogie avec l’entrepôt, plusieurs boîtes permettent de stocker différentes valeurs. Par exemple, dans l’optique où vous travaillerez dans une banque, on peut imaginer que l’on veuille stocker dans différentes boîtes des informations à propos d’un client, comme le solde de son compte épargne ou celui de son compte courant. On va également avoir besoin d’appliquer différentes opérations sur ces boîtes comme les vider, ajouter de l’argent, transférer le contenu de l’une à l’autre, etc. Les variables vont vous permettre de faire cela !

Pour vous rappeler du contenu de chaque boîte, vous aurez besoin de les étiqueter. Le procédé est similaire en programmation : à chaque variable est attribué un nom.

De la même façon qu’avec l’étiquetage des boîtes, le nom d’une variable doit toujours représenter son contenu. Voici quelques recommandations générales concernant le choix des noms de vos variables :

• Utiliser des noms de variables clairs
  Cela paraît fastidieux à faire, mais c’est réellement profitable pour vous et les personnes avec qui vous serez amené à partager votre code : cela permet la facilitation de la relecture et la maintenance de votre code. Par exemple,  compteEpargne  et  compteCourant  sont des noms bien plus explicites que  compte1  et  compte2.

• Utiliser des noms de variables explicites
  Évitez les abréviations et acronymes si possible, même si une abréviation peut sembler évidente. Par exemple,  revenuAnnuel   est mieux que  revAnnuel.

• Suivre une convention typographique
  Une des conventions typographiques les plus communes est appelée camel case (aussi connu sous le nom de camel caps) – elle consiste à écrire les noms de variables contenant plusieurs mots sans espace ni ponctuation : le premier mot est écrit en minuscule, ensuite chaque mot est écrit avec la première lettre en majuscule, comme présenté ci-dessus.

Comment créer une variable ?

Avant de pouvoir l’utiliser, il faut forcément créer votre variable ! Il suffit d’associer une valeur à un nom pour créer une variable ; Python se charge tout seul de créer une boîte de la bonne taille. Pratique, non ?

Il y a plusieurs types de variables en Python, représentatifs de la réalité : du texte, des valeurs numériques, des tableaux, etc. Les variables numériques sont déclarées en associant un nom à une valeur numérique. Par exemple :

compteCourant = 500
compteEpargne = 1000

Vous avez ici déclaré deux variables : compteCourant  et  compteEpargne, en y stockant respectivement les valeurs 500 et 1.000.

Qu'est-ce qu'une opération entre variables ?

Comme son nom le suggère, une variable peut varier, ou plutôt la valeur d’une variable peut changer. Vous pouvez faire cela via différentes opérations. En considérant les deux variables précédemment déclarées dans le dernier exemple, vous pourriez :

• ajouter un peu d’argent à votre compte épargne ;

• en retirer de votre compte courant ;

• calculer combien de temps il vous faudrait pour atteindre 5 000 € si vous économisez 500 € tous les mois ;

• calculer à combien serait votre compte courant si vous y ajoutiez 30 € tous les jours pendant une semaine ;

• calculer à combien serait votre compte courant si vous dépensiez 10 € tous les jours ;

• etc.

En bref, des problèmes concrets résolubles via Python. Chaque opération va faire appel à des opérateurs arithmétiques :

• +  : addition ;

• -  : soustraction ;

• *  : multiplication ;

• /  : division.

Les règles de calcul arithmétique s’appliquent en Python, en particulier l’ordre des opérations. Mais comme en mathématiques classiques, vous pouvez utiliser des parenthèses pour réorganiser l’ordre des calculs. Voyez comment réaliser cela en Python :

# ajouter 100 à notre épargne (Yeah!)
compteEpargne = compteEpargne + 100

# enlever 50 de notre compte courant (Snif)
compteCourant = compteCourant - 50

# calculer le nombre de jours à économiser pour atteindre 5000€
nombreJoursEconomiser = (5000 - compteCourant) / 500

# mettre à jour notre compte courant (encore) après les gains/pertes journaliers
compteCourant = compteCourant + (30 - 10) * 7

Cela forme un chouette bout de code, non ? Si vous prêtez attention, vous noterez que la couleur n’est pas la même partout. C’est parce que votre code est composé de commentaires et d’expressions :

• les lignes commençant avec un  #  sont des commentaires. Elles sont utilisées pour documenter votre code et aider d’autres personnes à le comprendre ;

• les autres lignes de codes (qui permettent d’exécuter des opérations, déclarations, etc.) sont des expressions. Elles permettent de dire à l’ordinateur quoi faire.

Ici, chacune des expressions affecte une valeur à une variable. L’opérateur d’affectation est  =.

1. À la droite de l’opérateur d’affectation se trouve l’expression qui va créer/calculer une valeur.

2. À la gauche de l’opérateur d’affectation, vous écrivez le nom de la variable à laquelle vous allez assigner la valeur correspondante.

Pour résumer tout cela, pour affecter une valeur à une variable, vous écrivez une expression. Cette expression se construit avec le nom de la variable, suivi de l’opérateur d’affectation et finalement de la valeur à associer.

Il existe également d’autres opérateurs arithmétiques un peu plus complexes, mais pas moins utiles pour autant, comme :

• %  modulo : retourne le reste de la division euclidienne ;

• **  puissance : permet d’élever un nombre à une certaine puissance ;

• //  division entière : calcule la division entière (chiffre arrondi à l’inférieur).

print(compteEpargne % 500) # -> 100
# 1100 = 500 * 2 + 100, donc 1100 % 500 = le reste = 100

print(9 ** 3) # -> 729, 9*9*9 = 729

print(compteEpargne // 500) # -> 2
# 1100 = 500 * 2 + 100, donc 1100 // 500 = résultat division entière = 2

Essayez par vous-même :

Tentez de déclarer vous même une variable à partir de deux autres variables dans l'exercice suivant.

Vous pourrez trouver la correction ici même.

Écrivez des codes plus courts avec des opérateurs simplifiés

Lorsque vous voulez changer une variable en modifiant la valeur initiale via un opérateur basique, vous pouvez utiliser une version plus courte. Autrement dit, vous pouvez utiliser des opérateurs simplifiés ! Par exemple, plutôt que d’utiliser l’expression compteEpargne = compteEpargne + 100pour ajouter 100 € à votre variable, vous pouvez utiliser une sorte de double opérateur arithmétique/affectation  +=  :

# version explicite
compteEpargne = compteEpargne + 100

# équivalent à version courte :
compteEpargne += 100

Il se décline naturellement pour chaque opérateur vu précédemment :

• -=  pour la soustraction ;

• *=  pour la multiplication ;

• /=  pour la division ;

• %=  pour le reste de la division entière ;

• etc.

Essayez par vous-même :

Tentez d'utiliser par vous même ces opérateurs simplifiés dans l'exercice suivant.

Vous pourrez trouver la correction ici même.

Au-delà de l’arithmétique

Dans l’exemple ci-dessus, toutes les variables permettent de stocker des montants d’argent, des numériques (entiers ou décimaux).

Naturellement ! En fait, il est possible de stocker n’importe quel type de données dans une variable.

Jusque là, vous avez vu qu’une variable est composée d’un nom et d’une valeur qui va définir automatiquement son type. Pourtant, pour revenir à votre analogie de l’entrepôt, on peut imaginer que stocker de l’argent et stocker un livre ou une voiture demande des boîtes, des conteneurs, même, de tailles différentes. En Python, l’espace de stockage d’une variable s’adapte automatiquement à son contenu, presque par magie ! :magicien:

À présent, on peut considérer qu’avoir uniquement le montant sur chaque compte de votre client ne suffira probablement pas. On va très probablement avoir également besoin de son nom, son activité bancaire exprimée en pourcentage, son adresse, etc., avec une nouvelle variable pour chacune de ces informations. On aurait donc besoin de stocker du texte dans nos variables.

Vous pourriez déclarer ces trois variables de la façon suivante :

prenom = "Benjamin"
pourcentageActivite = 72.3
adresse = "7 Cité Paradis, 75010 Paris"

Notez que vous avez besoin d’utiliser des doubles quotes (") pour définir des chaînes de caractères – variables textuelles – en Python, sinon vous risquez d’être confronté à une erreur ! Vous pouvez cependant utiliser des simples (') ou doubles quotes pour déclarer des variables textes comme vu ci-dessous :

adresse = "7 Cité Paradis, 75010 Paris"
# équivalent à
adresse = '7 Cité Paradis, 75010 Paris'

En résumé

Dans ce chapitre, vous avez découvert les fondamentaux sur les variables :

• Une variable est composée de deux éléments : son nom et sa valeur.

• L’attribution d’une valeur à une variable s’appelle une affectation.

• La valeur d’une variable peut être modifiée.

• Le type d’une variable dépend de sa valeur.

• Les noms de vos variables doivent être clairs, explicites et doivent suivre une convention typographique.

Dans le prochain chapitre, vous aborderez plus en détail les types de variables !