04 - Boucles

Les exercices se font dans Thonny, dans le fichier 04_boucles.py.

Cours associé : 05 - Boucles .

Exercice 0 : QCM – vérification des prérequis

Pour chaque question, une seule réponse est correcte.

1. Quelles valeurs prend i dans la boucle for i in range(3, 7): ?

• A. 3, 4, 5, 6, 7
• B. 3, 4, 5, 6
• C. 4, 5, 6
• D. 3, 4, 5

2. Combien de fois la boucle suivante s’exécute-t-elle ?

for i in range(5):
    print(i)

• A. 4 fois
• B. 5 fois
• C. 6 fois
• D. Cela dépend de la valeur de i

3. Quelle est la différence entre for et while ?

• A. for est plus rapide que while
• B. for s’utilise quand on connaît le nombre d’itérations, while quand on ne le connaît pas à l’avance
• C. while ne peut pas faire de boucles infinies
• D. for et while sont strictement équivalents et interchangeables dans tous les cas

4. Que vaut s après l’exécution du code suivant ?

s = 0
for i in range(1, 4):
    s = s + i

• A. 3
• B. 6
• C. 10
• D. 4

Exercice 1

Sans exécuter les programmes, dire combien de fois chacun affiche le symbole #. Expliquer, puis vérifier.

Programme 1

for i in range(4):
    print("#", end="")
for j in range(6):
    print("#", end="")
print()

Programme 2

for i in range(4):
    for j in range(6):
        print("#", end="")
print()

Programme 3

for i in range(4):
    for j in range(i):
        print("#", end="")
print()

Exercice 2

Le programme suivant lance un dé à six faces une seule fois :

import random

de = random.randint(1, 6)
print(f"Le dé affiche {de}")

Le modifier pour qu’il relance le dé tant que le 6 n’est pas sorti, en affichant chaque lancer, puis qu’il affiche le nombre de lancers qu’il a fallu.

import random

de = 0
lancers = 0
while ...:
    de = random.randint(1, 6)
    lancers = ...
    print(f"Le dé affiche {de}")
print(f"Le 6 est sorti au bout de {lancers} lancer(s)")

import random

de = 0
lancers = 0
while de != 6:
    de = random.randint(1, 6)
    lancers = lancers + 1
    print(f"Le dé affiche {de}")
print(f"Le 6 est sorti au bout de {lancers} lancer(s)")

Exercice 3

On lance deux dés et on additionne leurs valeurs. Écrire un programme qui affiche le tableau de toutes les sommes possibles : une ligne pour chaque valeur du premier dé, une colonne pour chaque valeur du second.

2 3 4 5 6 7
3 4 5 6 7 8
4 5 6 7 8 9
5 6 7 8 9 10
6 7 8 9 10 11
7 8 9 10 11 12

for de1 in range(1, 7):
    for de2 in range(1, 7):
        print(de1 + de2, end=" ")
    print()

Exercice 4

Écrire un programme qui affiche les puissances de 2, de \(2^0\) à \(2^{16}\), sous la forme 2 puissance 10 = 1024. Quelle puissance de 2 correspond au nombre de valeurs différentes d’un octet ?

for n in range(17):
    print(f"2 puissance {n} = {2 ** n}")

Exercice 5

Une culture contient 100 bactéries, et leur nombre double toutes les 20 minutes. Écrire un programme qui affiche, toutes les 20 minutes, le temps écoulé et le nombre de bactéries, tant que ce nombre ne dépasse pas un million. Il affiche ensuite au bout de combien de minutes le million est dépassé.

bacteries = 100
minutes = 0
while bacteries <= 1000000:
    print(f"{minutes} min : {bacteries} bactéries")
    bacteries = bacteries * 2
    minutes = minutes + 20
print(f"Le million est dépassé au bout de {minutes} minutes : {bacteries} bactéries")

Exercice 6

Une balle lâchée d’une hauteur de 2 mètres remonte, à chaque rebond, à 80 % de la hauteur précédente. Écrire un programme qui affiche la hauteur atteinte après chacun des 10 premiers rebonds, arrondie au centimètre.

hauteur = 2
for rebond in range(1, 11):
    hauteur = hauteur * 0.8
    print(f"Rebond {rebond} : {round(hauteur, 2)} m")

Exercice 7

On rappelle qu’une année est bissextile si elle est divisible par 4 sans être divisible par 100, ou si elle est divisible par 400. Écrire un programme qui affiche toutes les années bissextiles de 2000 à 2100, puis leur nombre.

nombre = 0
for annee in range(2000, 2101):
    if (annee % 4 == 0 and annee % 100 != 0) or annee % 400 == 0:
        print(annee)
        nombre = nombre + 1
print(f"{nombre} années bissextiles")

Exercice 8

Écrire un programme qui affiche le motif suivant :

1
12
123
1234
12345

for i in range(1, 6):
    for chiffre in range(1, i + 1):
        print(chiffre, end="")
    print()

ligne = ""
for i in range(1, 6):
    ligne = ligne + str(i)
    print(ligne)

Exercice 9

Écrire un programme qui demande combien de notes un élève a obtenues, puis demande ces notes une par une, et affiche leur moyenne et la meilleure note.

nombre = int(input("Nombre de notes : "))
somme = 0
meilleure = -1
for k in range(1, nombre + 1):
    note = float(input(f"Note {k} : "))
    somme = ...
    if ...:
        meilleure = note
print(f"Moyenne : {round(somme / nombre, 2)}")
print(f"Meilleure note : {meilleure}")

nombre = int(input("Nombre de notes : "))
somme = 0
meilleure = -1
for k in range(1, nombre + 1):
    note = float(input(f"Note {k} : "))
    somme = somme + note
    if note > meilleure:
        meilleure = note
print(f"Moyenne : {round(somme / nombre, 2)}")
print(f"Meilleure note : {meilleure}")

Exercice 10

On s’intéresse à la fonction \(f(x) = x^2 - 2\), qui s’annule pour \(x = \sqrt{2}\).

1. Écrire un programme qui affiche \(f(x)\) pour les entiers \(x\) de -3 à 3.

2. Écrire un programme qui affiche \(f(x)\) pour \(x\) allant de -10 à 10 avec un pas de 2.

   Indice

   Le troisième paramètre de range est le pas : range(debut, fin, pas). La valeur de fin est exclue.

3. Écrire un programme qui affiche \(f(x)\) pour \(x\) allant de 0 à 2 avec un pas de 0,1. Entre quelles valeurs de \(x\) le signe de \(f(x)\) change-t-il ? Qu’en déduit-on pour \(\sqrt{2}\) ?

   Indice

   range ne produit que des entiers : parcourir les entiers de 0 à 20, puis diviser chacun par 10.

4. Écrire la même chose avec une boucle while : x part de 0 et augmente de 0,1 à chaque tour, tant que x <= 2. Comparer les valeurs de x affichées et le nombre de lignes avec la question 3. Que remarque-t-on ?

   Indice

   Afficher x sans arrondi : vaut-il exactement 0.3 au troisième tour ? Le cours sur les nombres réels explique pourquoi.

for x in range(-3, 4):
    print(f"f({x}) = {x * x - 2}")

for x in range(-10, 11, 2):
    print(f"f({x}) = {x * x - 2}")

for k in range(0, 21):
    x = k / 10
    print(f"f({x}) = {round(x * x - 2, 4)}")

x = 0
while x <= 2:
    print(f"f({x}) = {round(x * x - 2, 4)}")
    x = x + 0.1

Exercice 11

Écrire un programme qui demande un mot et construit, lettre par lettre, la chaîne envers qui contient ce mot écrit à l’envers, puis l’affiche. Par exemple, python donne nohtyp. Tester avec radar : que remarque-t-on ?

mot = input("Mot : ")
envers = ""
for lettre in mot:
    envers = lettre + envers
print(envers)

Exercice 12 : compte à rebours

Écrire un programme qui demande un entier positif n à l’utilisateur, puis affiche un compte à rebours de n à 0 avec une boucle while. Exemple : pour 5, afficher 5, 4, 3, 2, 1, 0.

n = int(input("Entrez un entier positif : "))
while n >= 0:
    print(n, end=" ")
    n = n - 1

Exercice 13 : somme des entiers

Écrire un programme qui calcule la somme des entiers de 1 à n (n saisi par l’utilisateur) avec une boucle while. Pour n = 5, la somme vaut $1 + 2 + 3 + 4 + 5 = 15$.

n = int(input("Entrez un entier positif : "))
somme = 0
i = 1
while i <= n:
    somme = somme + i
    i = i + 1
print(f"La somme des entiers de 1 à {n} est {somme}")

Exercice 14 : devine le nombre

Écrire un jeu où l’ordinateur choisit un nombre au hasard entre 1 et 100 (random.randint(1, 100), après import random) et où l’utilisateur doit le deviner. À chaque essai, le programme indique si le nombre cherché est plus grand ou plus petit, et s’arrête quand il est trouvé.

import random

nombre_secret = random.randint(1, 100)
proposition = 0
while ...:
    proposition = int(input("Devinez le nombre (entre 1 et 100) : "))
    if proposition < nombre_secret:
        print("C'est plus grand !")
    elif ...:
        ...
    else:
        print("Bravo, vous avez trouvé !")

import random

nombre_secret = random.randint(1, 100)
proposition = 0
while proposition != nombre_secret:
    proposition = int(input("Devinez le nombre (entre 1 et 100) : "))
    if proposition < nombre_secret:
        print("C'est plus grand !")
    elif proposition > nombre_secret:
        print("C'est plus petit !")
    else:
        print("Bravo, vous avez trouvé !")

Exercice 15 : suite de Fibonacci

La suite de Fibonacci commence par 0 et 1, puis chaque terme est la somme des deux précédents : 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34… Afficher ses n premiers termes (n saisi par l’utilisateur) avec une boucle while. On aura besoin de deux variables pour les deux derniers termes et d’un compteur.

n = int(input("Combien de termes ? "))
a = 0
b = 1
compteur = 0
while compteur < n:
    print(a)
    nouveau = ...
    a = ...
    b = ...
    compteur = compteur + 1

n = int(input("Combien de termes ? "))
a = 0
b = 1
compteur = 0
while compteur < n:
    print(a)
    nouveau = a + b
    a = b
    b = nouveau
    compteur = compteur + 1

Exercice 16 : validation de mot de passe

Écrire un programme qui demande un mot de passe. Le mot de passe correct est "NSI2026". Le programme redemande le mot de passe tant qu’il est incorrect, avec au plus trois tentatives, puis affiche « Accès autorisé » ou « Accès refusé ».

mot_de_passe_correct = "NSI2026"
tentatives_restantes = 3
mot_de_passe = ""
while mot_de_passe != mot_de_passe_correct and tentatives_restantes > 0:
    mot_de_passe = input("Entrez le mot de passe : ")
    if mot_de_passe == mot_de_passe_correct:
        print("Accès autorisé")
    else:
        tentatives_restantes = tentatives_restantes - 1
        if tentatives_restantes > 0:
            print(f"Mot de passe incorrect, il reste {tentatives_restantes} tentative(s).")
        else:
            print("Accès refusé")

Exercice 17 : jeu du plus ou moins à deux joueurs

Écrire un jeu où le joueur 1 choisit un nombre secret entre 1 et 50, puis où le joueur 2 doit le deviner en sept tentatives au plus. Après chaque proposition, le programme indique « plus grand » ou « plus petit », compte les tentatives et affiche à la fin un message de victoire ou de défaite.

nombre_secret = int(input("Joueur 1, entrez le nombre secret (1 à 50) : "))
for i in range(50):      # fait défiler l'écran pour cacher le nombre
    print()
tentatives_max = 7
tentatives = 0
proposition = 0
while proposition != nombre_secret and tentatives < tentatives_max:
    print(f"Il reste {tentatives_max - tentatives} tentative(s)")
    proposition = int(input("Joueur 2, votre proposition : "))
    tentatives = tentatives + 1
    if proposition < nombre_secret:
        print("C'est plus grand !")
    elif proposition > nombre_secret:
        print("C'est plus petit !")
    else:
        print(f"Bravo joueur 2, trouvé en {tentatives} tentative(s) !")
if proposition != nombre_secret:
    print(f"Perdu ! Le nombre secret était {nombre_secret}. Victoire du joueur 1.")