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C5 Notions de programmation orienté objet

Activités

▪ Activité 1 : Introduction à la programmation orientée objet

Jupyter Notebook

▪ Activité 2 : Syntaxe objet en Python

  1. On donne le code python suivant : 

        class Duree:

        def __init__(self,heures,minutes,secondes):
            self.heures=heures
            self.minutes=minutes
            self.secondes=secondes

        def __str__(self):
            return f"{self.heures}h {self.minutes}m {self.secondes}s"

    1. Quelle classe est crée ? Quels sont les attributs des objets de cette classe ?
    2. Quelle méthode est crée pour les objets de cette classe ?

  2. Le record du monde du marathon est actuellement détenu par Eliud Kipchoge avec un temps de deux heures, une minute et neuf secondes, créer à l'aide de la classe ci-dessus un objet record_marathon représentant cette durée et l'afficher.

  3. Ecrire une méthode nombre_secondes qui renvoie le nombre de secondes d'un objet durée. L'utiliser pour afficher le record du monde du marathon en secondes.

  4. Ajouter une méthode ajoute_secondes(nb_secondes) à la classe  Duree qui permet d'ajouter nb_secondes à un objet de type durée.

▪ Activité 3 : Getters et setters

  1. Créer une classe Eleve possédant les attributs suivants : nom, prénom, et classe.
  2. Instancier cette classe pour créer l'élève spiderman, son nom est Parker, son prénom Peter et il est en première 5.

  3. Quel est l'effet de l'instruction spiderman.classe = 'Terminale 2' ?

    Important

    Bien que l'instruction précédente soit correcte, elle est contraire à l'esprit de la programmation objet dans lequel l'accès aux attributs d'un objet (ou la modification) devrait toujours se faire par des méthodes de l'objet. On respecte ainsi le principe d'encapsulation qui assure que l'utilisation des objets se fait indépendamment de leur structure interne (qui est susceptible d'être modifiée) Les méthodes permettant d'accéder à un attribut s'appellent des getters (accesseur) et celles permettant de modifier un attribut s'appellent des setter (mutateur)

  4. Ecrire une méthode permettant d'accéder la classe d'un élève (le getter).

  5. Ecrire une méthode permettant de modifier la classe d'un élève (le setter).
  6. Modifier de nouveau (mais cette fois "proprement") la classe de spiderman.

Cours

Vous pouvez télécharger une copie au format pdf du diaporama de synthèse de cours présenté en classe :

Diaporama de cours

Attention

Ce diaporama ne vous donne que quelques points de repères lors de vos révisions. Il devrait être complété par la relecture attentive de vos propres notes de cours et par une révision approfondie des exercices.

Exercices

▪ Exercice 1 : Personnage d'un jeu vidéo

Dans un jeu vidéo, un personnage doit se déplacer dans un environnement à deux dimensions, sa position y est repéré par son abscisse et son ordonnée. D'autre part ce personnage dispose d'un certain nombre de points de vie qui peuvent évoluer durant le jeu. On considère la définition de la classe Perso suivante :

    class Perso:

        def __init__(self,nom):
            self.nom = nom
            self.x = 0
            self.y = 0
            self.pv = 100
  1. Au départ combien de points de vie possède un personnage ? Et à quel coordonnées du repère est-il positionné ?
  2. Lorsqu'un personnage boit une potion de vie, il récupère 10 points de vie mais sans dépasser le maximum de vie qui est 100. Ecrire la méthode boit_potion qui implémente ce fonctionnement.
  3. Ecrire la méthode avance(nbcases) qui permet au personnage d'avancer de nbcases vers l'avant.

▪ Exercice 2 : Salles de classe

  1. Ecrire une classe permettant de modéliser les salles de classes d'un lycée, chaque salle a un numéro d'étage et un numéro de porte et une capacité maximale. D'autre part une salle est destinée ou non à l'enseignement de l'informatique, ce qu'on modélisera par un attribut informatique de type booléen qui vaut True lorsqu'il s'agit d'une salle informatique.

  2. Créer Salle_721, salle informatique située étage 7, porte 21 d'une capacité maximale de 24 places.

  3. Créer Salle_720, salle non informatique, située étage 7, porte 20 et d'une capacité maximale de 35 places.

▪ Exercice 3 : Equipe de foot

Dans un jeu vidéo de fantasy football, le joueur incarne le dirigeant d'un club de football qui peut vendre ou acheter des footballeurs. Chaque footballeur possède les caractéristiques suivantes : prenom, nom, age, nationalité, prix, salaire, poste.

  1. Créer la classe footballeur
  2. Créer la variable MK représentant Millian K'Bappe, agé de 23 ans, Français qui joue attaquant pour un salaire annuel de 90 millions d'euros. Son prix d'achat est de 360 millions d'euros.
  3. Ecrire et tester une méthode est_star qui renvoie True ou False suivant qu'un joueur perçoit ou non un salaire supérieur à 20 millions d'euros.

▪ Exercice 4 : Modéliser un compte en banque

On modélise un compte bancaire par :
un numéro de compte
un nom de titulaire
un solde (négatif si le compte est débiteur)

  1. Ecrire une classe CompteBancaire représentant cette modélisation
  2. Créer le compte n°421 de M. Tartampion ayant un solde de \(-125,10\) € et le compte n° 705 de Mme Untel ayant un solde de \(3120,07\) €.
  3. Ecrire et tester la méthode spéciale  __str__ permettant d'afficher l'objet CompteBancaire. Par exemple l'affichage de l'objet représentant le compte bancaire de M. Tartampion donnera : N°421 - M. Tartampion : -125,10 euros
  4. Ecrire les méthodes depot et retrait permettant respectivement d'ajouter ou de retirer une somme d'argent d'un objet CompteBancaire.
  5. Ecrire la méthode virement permettant de transférer une somme d'argent entre deux comptes. Par exemple si C1 et C2 sont deux objets de type CompteBancaire, alors C1.virement(C2,montant) aura pour effet d'enlever montant euros du compte C1 et de les transférer au compte C2.

▪ Exercice 5 : Un peu de géométrie 

On donne la classe Point définie ci-dessous qui représente un point du plan par son nom et ses coordonnées dans un repère. Cette classe est déjà dotée d'une méthode d'affichage.

class Point:

    def __init__(self,nom,abcisse,ordonnee):
        self.nom = nom
        self.x = abcisse
        self.y = ordonnee

    def __str__(self):
        return f'{self.nom}({self.x};{self.y})'
  1. En utilisant cette classe, créer et afficher les points \(A(3;-2)\) et \(B(-1;6)\).

  2. Ecrire une méthode milieu(self,other,nom_milieu) qui renvoie le point milieu du segment ayant pour extrémités les deux points passés en paramètres (self et other) en lui donnant le nom contenu dans nom_milieu.

    Aide

    On rappelle (mais c'est au programme de classe de seconde) que pour deux points \(A(x_A,y_A)\) et \(B(x_B,y_B)\) les coordonnes \(x_I\) et \(y_I\) du milieu \(I\) du segment \([AB]\) sont :
    \(x_I = \dfrac{x_A+y_B}{2}\) et \(y_I = \dfrac{y_A+y_B}{2}\)

  3. Utiliser cette méthode pour calculer le milieu \(I\) des points \(A\) et \(B\) définis plus haut et l'afficher.

    Aide

    Vous devrier obtenir \(I(1;2)\)

  4. Ecrire et tester une méthode permettant de calculer la distance entre deux points.

    Aide

    On rappelle que pour deux points \(A(x_A,y_A)\) et \(B(x_B,y_B)\) on a \(AB = \sqrt{(x_B-x_A)^2+(y_B-y_A)^2}\). D'autre part la fonction racine carrée doit être importée depuis le module math

▪ Exercice 6 : Une classe date

  1. Définir et écrire le constructeur d'une classe date possédant trois attributs : jour, mois, année. Ces trois attributs sont entiers, par exemple le 27 octobre 2020 a comme attribut jour : 27, mois : 10 et année : 2020.

  2. Affiner le constructeur défini plus haut pour n'accepter que des dates valides, c'est à dire avec un mois compris entre 1 et 12 et le jour ne dépassant pas le nombre de jours du mois.

    Aide

    Une idée consiste par exemple à utiliser un dictionnaire contenant les jours de chaque mois : nb_jours = { 1:31, 2:28, 3:31, 4:30, 5:31 ... }

    Pour aller plus loin, on pourra tenir compte des années bissextiles de façon à accepter le 29/02/2004 mais pas le 29/02/2005 !

  3. Ecrire et tester une méthode spéciale permettant de renvoyer une chaîne de caractères de la forme JJ/MM/AAAA pour la date.

  4. Proposer et implémenter un autre format d'affichage par exemple 5 Avril 2005 pour le 05/04/2005.
  5. Ecrire et tester une méthode date.lendemain() qui retourne le lendemain de l'objet date. Par exemple si l'objet date correspond au 27/10/2020 alors date.lendemain() doit retourner l'objet date correspondant au 28/10/2020.

  6. Ecrire et tester la méthode spéciale permettant de tester si une date |date1 est antérieure à une autre date2 en écrivant simplement d1<d2.

    Aide

    Cette méthode spéciale est __lt__

▪ Exercice 7 : Cartes à jouer

Un jeu de cartes traditionnel contient 32 cartes, chaque carte a une couleur (pique, coeur, carreau ou trèfle) et une valeur (de 7 à 10 puis valet, dame, roi et as).

  1. Créer une classe Carte ayant deux attributs : couleur et valeur.

  2. Ecrire une méthode spéciale permettant d'afficher une carte en utilisant le caractère unicode qui la représente. Consulter la page wikipedia de la liste des caractère unicode des cartes.

    Aide

    En python pour afficher le caractère unicode U+1F0A7, on peut par exemple écrire print(chr(0x1F0A7))

    1. Ecrire une méthode pour comparer deux cartes
    2. Utiliser la programmation objet afin de simuler le jeu de la bataille entre deux joueurs.

▪ Exercice 8 : Module fraction 

L'énoncé est au format pdf, téléchargeable ci-dessous :

Ecriture d'un module fraction

▪ Exercice 9 : Cryptage selon le code de César 

Dans cet exercice, on étudie une méthode de chiffrement de chaînes de caractères alphabétiques. Pour des raisons historiques, cette méthode de chiffrement est appelée "code de César". On considère que les messages ne contiennent que les lettres capitales de l’alphabet "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ" et la méthode de chiffrement utilise un nombre entier fixé appelé la clé de chiffrement.

  1. Soit la classe CodeCesar définie ci-dessous :
    class CodeCesar:

        def __init__(self, cle):
            self.cle = cle
            self.alphabet = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"

        def decale(self, lettre):
            num1 = self.alphabet.find(lettre)
            num2 = num1+self.cle
            if num2 >= 26:
                num2 = num2-26
            if num2 < 0:
                num2 = num2+26
            nouvelle_lettre = self.alphabet[num2]
            return nouvelle_lettre

On rappelle que la méthode str.find(lettre) renvoie l'indice (index) de la lettre dans la chaîne de caractères str

Représenter le résultat d'exécution du code Python suivant : 

code1 = CodeCesar(3)
print(code1.decale('A'))
print(code1.decale('X'))
2. La méthode de chiffrement du « code César » consiste à décaler les lettres du message dans l’alphabet d'un nombre de rangs fixé par la clé. Par exemple, avec la clé 3, toutes les lettres sont décalées de 3 rangs vers la droite : le A devient le D, le B devient le E, etc.

Ajouter une méthode cryptage(self,texte) dans la classe CodeCesar définieà la question précédente, qui reçoit en paramètre une chaîne de caractères (le message à crypter) et qui retourne une chaîne de caractères (le message crypté).

Cette méthode cryptage(self, texte) doit crypter la chaîne texte avec la clé de l'objet de la classe CodeCesar qui a été instancié.

Exemple :

>>> code1 = CodeCesar(3)
>>> code1.cryptage("NSI")
'QVL'
3. Ecrire un programme qui :

demande de saisir la clé de chiffrement
crée un objet de classe CodeCesar
demande de saisir le texte à chiffrer
affiche le texte chiffré en appelant la méthode cryptage

4- On ajoute la méthode transforme(texte) à la classe CodeCesar :

def transforme(self, texte):
    self.cle = -self.cle
    message = self.cryptage(texte)
    self.cle = -self.cle
    return message
On exécute la ligne suivante : print(CodeCesar(10).transforme("PSX"))

Que va-t-il s'afficher ? Expliquer votre réponse.

▪ Exercice 10 : Exercices du bac session 2022 

  1. Métropole (Jour 1) - Exercice 5

    Corrigé disponible

    Accéder au corrigé

  2. Métropole session de septembre (Jour 1) - Exercice 2

    Corrigé disponible

    Accéder au corrigé

  3. Nouvelle-Calédonie (Jour 1) - Exercice 5

    Corrigé disponible

    Accéder au corrigé

  4. Nouvelle-Calédonie (Jour 2) - Exercice 1

Humour d'informaticien

gotclass