Python : Les fondamentaux de la programmation

Objectifs d'apprentissage

• Maîtriser les bases de la syntaxe Python, y compris les variables, les boucles et les structures conditionnelles.
• Apprendre à manipuler des structures de données complexes comme les listes, les dictionnaires et les tuples.
• Comprendre la création et l'utilisation de fonctions et de modules pour organiser et réutiliser du code.
• Découvrir les expressions régulières et leur application dans le parsing de données.
• Explorer des modules Python utiles en bioinformatique et d'autres domaines spécialisés.
• Utiliser Jupyter Notebook pour une expérience interactive de programmation et de visualisation de données.
• Acquérir les bases de la programmation orientée objet en Python avec la création et l'utilisation de classes.

Public cible

Ce cours s'adresse aux débutants en programmation ainsi qu'aux personnes ayant déjà une expérience avec d'autres langages et souhaitant apprendre Python. Il est particulièrement adapté aux étudiants, chercheurs et professionnels dans des domaines comme la bioinformatique, l'analyse de données ou l'automatisation de tâches. Les enseignants et formateurs cherchant à intégrer Python dans leur curriculum trouveront également ce cours utile.

Introduction

Python est un langage de programmation polyvalent et puissant, apprécié pour sa simplicité et sa lisibilité. Ce cours vous guidera depuis les fondamentaux jusqu'à des concepts avancés, en mettant l'accent sur une approche pratique. Vous commencerez par installer Python et écrire vos premiers scripts, puis progresserez vers des sujets plus complexes comme la manipulation de fichiers, les expressions régulières et la programmation orientée objet.

Variables, Affichage, Listes

Dans cette section, vous apprendrez à déclarer et utiliser des variables, à afficher des résultats avec la fonction print(), et à manipuler des listes. Les listes sont des structures de données fondamentales en Python, permettant de stocker des collections ordonnées d'éléments. Vous découvrirez également les méthodes de base pour ajouter, supprimer ou modifier des éléments dans une liste.

Boucles et comparaisons

Les boucles (for et while) et les structures conditionnelles (if, elif, else) sont essentielles pour contrôler le flux d'exécution d'un programme. Vous pratiquerez l'itération sur des listes, la comparaison de valeurs et l'exécution conditionnelle de blocs de code.

Tests, Fichiers, Modules, Fonctions

Cette partie couvre la lecture et l'écriture de fichiers, la création de fonctions pour modulariser votre code et l'utilisation de modules pour étendre les fonctionnalités de Python. Vous apprendrez également à écrire des tests simples pour vérifier le bon fonctionnement de vos scripts.

Plus sur les chaînes de caractères

Les chaînes de caractères sont omniprésentes en programmation. Vous approfondirez leur manipulation avec des méthodes comme split(), join(), ou encore le formatage avec les f-strings. Les opérations de découpage (slicing) et de recherche dans les chaînes seront également abordées.

Plus sur les listes

Les listes offrent bien plus que des opérations basiques. Vous explorerez les compréhensions de listes pour une création concise, le tri avec sort() et sorted(), ainsi que des méthodes avancées comme map() et filter().

Plus sur les fonctions

Les fonctions sont des blocs de code réutilisables. Vous découvrirez les arguments par défaut, les fonctions anonymes (lambda), la portée des variables (scope) et la récursivité. Ces concepts sont cruciaux pour écrire un code propre et efficace.

Dictionnaires et tuples

Les dictionnaires permettent de stocker des données sous forme de paires clé-valeur, tandis que les tuples sont des listes immuables. Vous apprendrez à les utiliser pour structurer vos données et à tirer parti de leurs propriétés spécifiques.

Création de modules

Python permet d'organiser le code en modules pour une meilleure maintenance. Vous créerez vos propres modules, comprendrez leur importation et découvrirez les bonnes pratiques pour structurer un projet.

Expressions régulières et parsing

Les expressions régulières (regex) sont un outil puissant pour rechercher et manipuler du texte. Vous les utiliserez pour valider des entrées, extraire des informations ou remplacer des motifs dans des chaînes.

Modules d’intérêt en bioinformatique

Python est largement utilisé en bioinformatique grâce à des modules comme Biopython. Cette section présentera des cas d'usage concrets, comme la manipulation de séquences ADN ou l'analyse de fichiers génomiques.

Jupyter et ses notebooks

Jupyter Notebook est un environnement interactif idéal pour l'exploration de données et la visualisation. Vous apprendrez à créer des notebooks, à y exécuter du code Python et à intégrer des visualisations avec Matplotlib.

Avoir la classe avec les objets

La programmation orientée objet (POO) est un paradigme clé en Python. Vous créerez des classes, définirez des attributs et des méthodes, et explorerez des concepts comme l'héritage et le polymorphisme pour concevoir des programmes plus modulaires.