C0 Révisions

Activités

Activité 1 : Ligne de commande

Le but de cette activité est de redécouvrir les bases de la ligne de commande. On utilisera gameshell, un mini-jeu d'aventure où les commandes servent à accomplir des missions.

Installation de Gameshell :
1. Télécharger le fichier gameshell.
2. Ouvrir l'explorateur de fichier.
3. Créer un répertoire gameshell dans votre dossier personnel (en faisant un clic-droit et en sélectionnant nouveau dossier)
4. Dans ce répertoire, copier le fichier gameshell que vous avez téléchargé.
5. Faire un clic droit sur le fichier et dans l'onglet permission cocher la case 'Autoriser l'exécution du fichier comme un programme', comme illustré ci-dessous :
6. Faire un clic droit dans la fenêtre de l'explorateur de fichier et sélectionner "ouvrir dans un terminal" comme illustré ci-dessous :
7. Dans le terminal taper :
```
 ./gameshell.sh 
```
Parallèlement à l'exécution des missions :
- Noter les commandes que vous utilisez et leur signification
- Tenir à jour un plan du monde dans lequel se déroule le jeu
Aide

Pour la première mission, vous devez donc noter le sens des commandes cd, ls et pwd et commencer le schéma suivant qui sera à poursuivre tout au long des missions :
```
    graph TD
    A[Monde] --> B[Chateau]
    A --> C[Echoppe]
    A --> D[Forêt]
    A --> E[Jardin]
    A --> F[Montagne]
```
L'installation de Gameshell, faite ci-dessus à l'aide de l'interface graphique aurait pu être réalisé en ligne de commande.
1. Quelle commande permet de créer un répertoire gameshell dans votre dossier personnel (question 1.c ci-dessus) ?
2. Quelle commande correspond à la copie du fichier (question 1.d ci-dessus) ?
3. Quelle commande correspond à la modification des droits d'exécution (question 1.e ci-dessus) ?

Activité 2 : Module `turtle` de Python

Le but de cette activité est de redécouvrir les bases de la programmation en python en utilisant le module turtle qui permet de dessiner à l'aide d'une "tortue" (équivalente à un crayon) à laquelle on donne des instructions (se déplacer, avancer, tourner, ...) de façon à former le dessin désiré. Cette tortue se déplace sur un écran (équivalent au papier), doté d'un repère comme en mathématiques.

Dessiner une grille de morpion
On souhaite dessiner une grille du jeu de morpion comme ci-dessous (où le repère du papier est tracé de façon à connaître les dimensions et positions des traits) : morpion1

Recopier et executer le programme suivant :

import turtle

# Création du "papier" et du "crayon"
crayon = turtle.Turtle()
papier = turtle.Screen()

# Taille, dimension et couleur pour le papier et le crayon
papier.bgcolor("beige")
papier.setup(width=500,height=500)
crayon.color("navy")
crayon.pensize(5)

# Tracé d'un trait avec les coordonnées des extrémités
crayon.penup()
crayon.goto(-50,-150)
crayon.pendown()
crayon.goto(-50,150)

# Tracé d'un trait en orientant et en faisant avancer la tortue
crayon.penup()
crayon.goto(50,-150)
crayon.pendown()
crayon.setheading(90)
crayon.forward(300)

# Attends un clic pour fermer la fenêtre de dessin
papier.exitonclick()

Expliquer le rôle des instructions suivantes :
- pensize et color
- penup et pendown
- goto et forward
- setheading
Aide

Vous pouvez modifier les paramètres ou supprimer certaines instructions pour en voir l'effet sur le dessin. Aider vous aussi des commentaires.
Compléter ce programme en traçant les deux traits horizontaux manquants afin de compléter le dessin de la grille de morpion.

Dessiner un cercle au centre de la grille de morpion (de rayon 40, de couleur darkred avec un crayon d'épaisseur 7) de façon à obtenir le dessin final suivant :

Aide

Utiliser circle(r) où r est le rayon du cercle à tracer, on fera attention que le centre du cercle se situe toujours à gauche de l'orientation de la tortue et à une distance r comme représenté ci-dessous :

Activité 3 : De l'utilité des fonctions

Attention

Cette activité est la suite de la précédente, on doit donc déjà disposer d'un programme Python permettant de tracer la grille de morpion ainsi que le cercle central. Même si vous pouvez télécharger ce programme ici, il est fortement conseillé d'avoir assimilé les notions de l'activité précédente (tracé des lignes et des cercles) avant de continuer.

On propose d'écrire une fonction ligne permettant de tracer avec la tortue crayon un trait en donnant les coordonnées x1 et y1 de l'origine et x2 et y2 de l'extrémité.
1. Par quel mot clé commence la définition d'une fonction en Python ?
2. Quels seront ici les arguments de la fonction ?
3. Recopier et compléter le code de cette fonction :
```
... ligne(..,..,..,..):
    crayon....()
    crayon....(..,..)
    crayon.....()
    crayon.....(..,..)
```
1. Ajouter une chaîne de documentation à cette fonction
2. Faire le tracé de la grille de morpion en vous aidant de cette fonction.
3. Que peut-on dire par rapport à version du programme qui n'utilisait pas de fonction ?
En vous inspirant de l'exemple précédent, écrire une fonction ligne2 permettant de tracer un trait en donnant les coordonnées x et y de son origine, ainsi que sa longueur l et sa direction d (sous la forme d'un angle).

Aide

On utilisera forward pour avancer de la longueur indiquée et setheading pour positionner la tortue avec l'orientation désirée.
Ecrire une fonction cercle permettant de tracer un cercle dont on donne les coordonnées du centre x et y et le rayon r
Ecrire une fonction croix qui permet de tracer une croix () en donnant son centre et la longueur des branches.

Activité 4 : Une boucle pour répéter

On souhaite dessiner la grille suivante à l'aide du module turtle de Python : grille On dispose déjà d'un début de programme qui définit les propriétés du papier et du crayon ainsi que la fonction ligne permettant de tracer une ligne en donnant les deux extrémités (voir activités précédentes) :

import turtle

# Création du "papier" et du "crayon"
crayon = turtle.Turtle()
papier = turtle.Screen()
# Taille, dimension et couleur pour le papier et le crayon
papier.bgcolor("beige")
papier.setup(width=500,height=500)
crayon.color("navy")
crayon.pensize(5)

def ligne(x1,y1,x2,y2):
    crayon.penup()
    crayon.goto(x1,y1)
    crayon.pendown()
    crayon.goto(x2,y2)

Écrire les instructions permettant de tracer les lignes horizontales.
Une (bien) meilleure solution
1. Vérifier que les instructions suivantes permettent de tracer les lignes verticales :
```
for abscisse in range(-200,250,50):
    ligne(abscisse,-200,abscisse,200)
```
2. Quelles sont les valeurs prises successives prises par la variable abscisse dans le programme précédant ?
3. Rappeler le rôle des paramètres de range
Tracer les lignes horizontales en utilisant une boucle for

Activité 5 : Instructions conditionnelles

On souhaite dessiner la figure suivante à l'aide du module turtle de Python : carres

Ecrire une fonction carre(x,y,c) qui trace le carré de côté c dont le coin inférieur gauche a pour coordonnées (x,y).
Ecrire une boucle à l'aide d'une instruction for ... in range(....): de façon à tracer la suite de carré bleu.
Ajouter une instruction conditionnelle dans la boucle de façon à ce que le septième carré soit tracé en rouge et avec un crayon plus épais comme sur la figure.
Rappel

On rappelle que la syntaxe d'une instruction conditionnelle est :
```
if <condition>:
    <instructions1>
else:
    <instructions2>
```

Activité 6 : Le problème de Josephus

Le but de l'activité est d'écrire un programme permettant de résoudre le problème de Joséphus en révisant les listes de Python.

On représente un cercle de n soldats par la liste [1,2,...,n]
1. Ecrire une fonction soldats(n) qui renvoie la liste [1,2,....,n]
2. Verifier que n est bien un entier strictement positif à l'aide d'instruction assert
3. Ajouter une chaîne documentation.

Afin de repérer l'épée, on décide que le soldat qui la tient se situe toujours en première position de la liste.

Compléter l'évolution de la liste de soldat ci-dessous

Etat de la liste	Explications
[1,2,3,4,5,6]	`1` élimine `2` et passe l'épée à `3` qui passe donc en tête de liste
[3,...,5,6,1]	`3` élimine `...` et passe l'épée à `...` qui passe donc en tête de liste
[...,6,1,3]	`...` élimine `...` et passe l'épée à `...` qui passe donc en tête de liste
[...,...,...]	.....
[...,...]	.....
[...]	.....

Compléter l'algorithme suivant d'évolution de la liste et indiquer les instructions Python correspondantes (on désigne par cercle la liste représentant le cercle de soldats):

Etapes Opération sur la liste Instructions Python

.......... tueur=cercle.pop(0)

Ajouter cet élément en fin de liste ......

Supprimer le premier élément ......
Quel est la condition d'arrêt de l'algorithme ?
Exprimer cette condition par un test en python sur cercle

Programmer une fonction josephus(n) qui renvoie le soldat survivant pour un cercle de n soldats.

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 : Les bases de la ligne de commande

En utilisant uniquement la ligne de commande, créer l'arborescence suivante dans votre répertoire personnel :

    graph TD
    A[Cours] --> B[C0-Révisions]
    A[Cours] --> G[C1-Récursivité]
    B --> C[Exercices]
    B --> D[Activités]
    B --> E[Notes]
    B --> F[Python]

Renommer le dossier Cours en NSI
Créer un fichier vide exercice2.txt dans le dossier Exercices

Exercice 2 : Quelques commandes

Sans les tester, écrire dans le fichier exercice2.txt crée à l'exercice précédent l'effet des commandes suivantes :
- cd ~
- mkdir Partage
- chmod a+rwx Partage
- cd Partage
- touch hello.txt
- echo "Salut tout le monde" > hello.txt
- cat hello.txt
Taper ces commandes pour vérifier vos prédictions.
Ecrire les commandes permettant :
- de supprimer le droit d'exécution sur le dossier Partage pour tout le monde
- de supprimer le droit d'écriture pour les autres sur le dossier Partage
- d'ajouter le droit de lecture pour tous sur hello.txt

Exercice 3 : Arborescence

Rechercher l'aide de la commande tree, quel est l'effet de cette commande ?
Afficher l'arborescence de votre répertoire personnel
Afficher l'arborescence de la racine en limitant à un la profondeur
Rechercher sur le Web le rôle des dossiers suivants :
- /etc
- /home
- /dev
- /tmp

Aide

Pour les exercices avec turtle, on peut consulter la page de documentation officielle du module

Exercice 4 : Figures géométriques avec Turtle

Ecrire une fonction rectangle(x,y,l1,l2) qui trace le rectangle de dimensions l1 \(\times\) l2 et dont le coin inférieur gauche à pour coordonnées x et y.
On peut remplir une surface construite avec un crayon du module turtle :
- Spécifier une couleur de remplissage par exemple crayon.fillcolor(red)
- Au début du tracé de la figure écrire l'instruction crayon.begin_fill()
- A la fin du tracé de la figure écrire l'instruction crayon.end_fill()
Modifier votre fonction rectangle de façon à pouvoir tracer un rectangle rempli avec une couleur passée en paramètre.

Exercice 5 : Quelques figures avec `turtle`

Construire les figures suivantes (le repère est là pour vous aider et ne doit pas être reproduit):

L'escalier
Cercles concentriques (les couleurs alternent entre blue et lightblue, le crayon a une épaisseur de 10, les cercles ont pour rayon 10,20,30, ...)

Exercice 6 : Pour réviser les listes

On considère le programme suivant :

    liste1 = [0]*100
    liste2 = [0 for k in range(100)]
    liste3 = []
    for k in range(100):
        liste3.append(0)

Quel est le contenu de chacune des listes ?
Indiquer par quel procédé chacune de ces listes a été crée.

Ecrire un programme python permettant de créer les listes suivantes :
1. Une liste contenant 12 fois le chiffre 7.
2. La liste des nombres entiers de 1 à 100.
3. Une liste contenant 1000 nombres tirés au sort entre 1 et 6.
  
  Aide
  
  On rappelle que la fonction randint peut être importée depuis le module random, elle permet de tirer un nombre au hasard entre deux valeurs a et b donnés en paramètres.
4. La liste des cubes des entiers de 1 à 10.

Exercice 7 : Parcours de liste

Ecrire une fonction somme(l) qui renvoie la somme des éléments de la liste l. Vérifier que tous les éléments de l sont biens des nombres entiers (int) ou flottants (float).
Ecrire une fonction indice(elt,l) qui renvoie l'indice de la première apparition de elt si elt est dans l et \(-1\) sinon.
Exemples
- indice(3,[1,2,3,5,7,11]) renvoie 2 puisque 3 est dans cette liste à l'indice 2.
- indice(13,[1,2,3,5,7,11]) renvoie -1 puisque 13 n'est pas dans cette liste.

Exercice 8 : Polygone régulier

Ecrire une fonction triangle_equilateral(c) qui trace un triangle équilatéral de côte c à partir de la position courante de la tortue.
Ecrire une fonction carre(c) qui trace un carré de côte c à partir de la position courante de la tortue.
Ecrire une fonction polygone_regulier(n,c) qui trace un polygone régulier de côte c à partir de la position courante de la tortue.
Rappel
- Un polygone régulier est un polygone dont tous les côtés sont de la même longueur et tous les angles sont égaux.
- Les angles d'un polygone régulier à \(n\) côtés mesurent \(\dfrac{360}{n}\)

Exercice 9 : Chercher des fichiers en ligne de commande

Rappel

On rappelle que la commande find permet de chercher des fichiers selon différents critères. On pourra s'aider de man find pour répondre aux question suivantes.

Alice est certaine d'avoir un fichier nommé bob.txt dans son répertoire personnel mais n'arrive plus à le trouver. Quelle commande devrait-elle taper ?
Alice veut la liste de tous les fichiers se terminant par .py se trouvant dans son répertoire personnel. Quelle commande devrait-elle taper ?
Expliquer le résultat de la commande find ~ -mtime 5 -name *.txt

Exercice 10 : Panneau de signalisation

Ecrire un programme Python permettant de dessiner le panneau de signalisation de votre choix. Quelques exemples sont proposés ci-dessous.
sens interdit croisement stop doublesens

Exercice 11 : un TP pour réviser la ligne de commande !

Note

Ce TP a été crée par R. Janvier et utilise un émulateur de terminal linux en ligne crée par F. Bellard

Ce tp s'effectue en ligne dans un navigateur et peut donc être travaillé à la maison même si on ne dispose pas d'un terminal sous linux. Voici comment procéder :

Télécharger l'archive du tp
Décompresser cette archive dans le dossier de votre choix
Se rendre sur l'émulateur js linux
Attendre le chargement de la page (cela peut prendre quelques minutes).
Cliquer sur l'icone permettant d'uploader un fichier en bas et à gauche sous le terminale et charger le fichier preparation.sh qui se trouve dans le dossier décompressé à l'étape 2.
Dans le terminal, taper sh preparation.sh et patienter jusqu'à l'exécution complète du script (cela peut être long). Vous devriez obtenir l'écran ci-dessous :

Comme indiqué à l'écran, vous êtes connecté sous le nom d'utilisateur alice et pour commencer taper cd exercice1 puis cat consignes.txt pour avoir les instructions.

Humour d'informaticien

dépendances

Etapes	Opération sur la liste	Instructions Python
	..........	`tueur=cercle.pop(0)`
	Ajouter cet élément en fin de liste	......
	Supprimer le premier élément	......