Chapitre 2: La boucle for ... in ...

1. Les itérables

En mathématiques, on dit qu'un ensemble est dénombrable lorsqu'on peut associer à chaque élément de l'ensemble un nombre (traditionnellement 1, 2, 3 ...)

• les fraises Tagada d'un paquet sont dénombrables.
• les voitures qui roulent sur l'autoroute sont dénombrables.
• l'eau qui coule d'un robinet n'est pas dénombrable.

En informatique, il existe un concept similaire qui va désigner les objets que l'on peut énumérer, c'est-à-dire les décomposer en une succession ordonnée d'éléments. On les appelle les itérables (Python utilise le mot anglais iterable voulant dire énumérable en français).

• la variable NSI (qui est de type String) est énumérable : on peut la décomposer en N, S, I.
• la variable [4, 3, 17] (qui est de type List) est énumérable : on peut la décomposer en 4, 3, 17.
• la variable 5 (qui est de type Int) n'est PAS énumérable : on ne peut pas la décomposer.

2. Itérer sur les itérables : la boucle for

2.1 Itérer sur une chaîne de caractères

La principale caractéristique d'un ordinateur est d'exceller dans les opérations répétitives.

(Je vous laisse faire la recherche Google «Gérard Berry l'ordinateur est...»)

Il existe donc une instruction permettant de faire une (ou plusieurs) action(s) à chaque itération sur un élément énumérable.

Exemple fondateur n°1

Le programme suivant :

for k in 'NSI':
    print(k)

va donner ceci :

🐍 Console Python

N
S
I

Analyse grâce à PythonTutor

Étudions, grâce à PythonTutor, le détail de cette exécution.

Cliquez sur Next et observez bien l'évolution de la variable k.

La variable k prend donc successivement toutes les lettre de la chaîne de caractère "NSI".

Pour chaque valeur de k, la ou les instruction(s) situées de manière indentée sous la ligne du for seront exécutées.

Ici, il y a simplement un print(k), donc chaque lettre de "NSI" s'affiche l'une après l'autre.

Exercice 1

ÉnoncéCorrection

Que donne le script suivant ?

for m in 'NASA':
    print("bonjour")

🐍 Console Python

bonjour
bonjour
bonjour
bonjour

Dans cet exercice, la variable de boucle m est muette : elle n'apparaît dans les instructions indentées sous le for.

La variable m prend successivement les valeurs 'N, 'A', 'S' et 'A', mais on ne le voit pas.

Comment éviter les erreurs classiques

Quand vous écrivez une boucle for, veillez bien à :

• finir la ligne du for par les deux points :
• indenter sous le for les instructions qui doivent être répétées.

2.2 Itérer sur une liste

Exemple fondateur n°2

Le programme suivant :

for jour in ["lundi", "mardi", "mercredi", "jeudi", "vendredi"]:
    print("je vais au lycée le", jour)

va donner ceci :

🐍 Console Python

je vais au lycée le lundi
je vais au lycée le mardi
je vais au lycée le mercredi
je vais au lycée le jeudi
je vais au lycée le vendredi

Analyse grâce à PythonTutor

Attention: très souvent, l'objet énumérable que la boucle va parcourir aura été au préalable stocké dans une variable :

Exemple fondateur n°3

Le programme précédent est équivalent à :

semaine = ["lundi", "mardi", "mercredi", "jeudi", "vendredi"]
for jour in semaine:
    print("je vais au lycée le", jour)

Notez l'importance d'avoir choisi des noms de variables explicites : ils aident grandement à la lisibilité du code.

Trailer : Dans le cours spécifique sur les listes, nous verrons une toute autre manière de parcourir une liste.

3. Comment répéter n fois la même action ?

Scratch dispose du (très pratique) bloc suivant :

Comment effectuer la même chose en Python ?

Comment répéter 10 fois la phrase "We're up all night to get lucky" ?

Nous pourrions nous en sortir par

for k in "blablablab":
    print("We're up all night to get lucky")

mais il doit clairement y avoir mieux...

Il y a mieux !

L'ensemble range

Le programme suivant :

for i in range(5):
    print("We're up all night to get lucky")

va donner ceci :

🐍 Console Python

We're up all night to get lucky
We're up all night to get lucky
We're up all night to get lucky
We're up all night to get lucky
We're up all night to get lucky

Là encore, le i est une variable muette.

4. Tout sur le range

4.1 Retour sur l'exemple précédent.

Si nous rendions la variable i moins muette ?

for i in range(5):
    print(i, "We're up all night to get lucky")

va donner ceci :

🐍 Console Python

0 We're up all night to get lucky
1 We're up all night to get lucky
2 We're up all night to get lucky
3 We're up all night to get lucky
4 We're up all night to get lucky

i prend donc successivement toutes les valeurs entières entre 0 et 4. Il y en a bien 5.

4.2 Utilisation minimale de l'objet range()

Syntaxe minimale de range()

Le programme suivant :

for k in range(4):
    print(k)

va donner ceci :

🐍 Console Python

0
1
2
3

Interprétation : faire parcourir à une variable k l'ensemble range(n) va faire prendre à k les valeurs 0, 1, 2, ..., n-1.

4.3 Utilisation avancée de l'objet range()

Syntaxe complète de range()

Le programme suivant :

for k in range(5, 15, 2):
    print(k)

va donner ceci :

🐍 Console Python

5
7
9
11
13

Interprétation : faire parcourir à k l'ensemble range(start, stop, step) fait :

• démarrer k à la valeur start
• progresser k de step en step
• tant que k est strictement inférieur à stop

Remarques :

• si le step est omis, il vaut 1 par défaut.
• l'objet range(5) n'est pas «techniquement» égal à la liste [0, 1, 2, 3, 4], car ce n'est pas un objet de type List:

🐍 Script Python

>>> type(range(5))
<class 'range'>

Si nécessaire, on peut le convertir en liste :

🐍 Script Python

>>> list(range(5))
[0, 1, 2, 3, 4]

Il faut donc garder en tête que l'objet renvoyé par range() est un itérable assimilable à une liste de nombres.

Exercice 2

Faire afficher les séries de nombres suivantes.

On utilisera la syntaxe print(k, end = ' ') ) pour afficher les nombres horizontalement.

A. 0 1 2 3 4 5

Correction

for k in range(6):
    print(k, end = ' ')

B. 10 11 12 13 14 15

Correction

for k in range(10,16):
    print(k, end = ' ')

C. 3 6 9 12

Correction

for k in range(3,13,3):
    print(k, end = ' ')

D. 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

Correction

for k in range(10,-1,-1):
    print(k, end = ' ')

Exercice 3

• La fonction len(chaine)retourne la longueur d'une chaîne de caractère.
• L'instruction chaine[indice] permet d'obtenir la lettre se trouvant à la position indice dans chaine.

Comparer les deux méthodes suivantes. Puis proposer un script pour afficher une à une les lettres d'un mot sauf la dernière lettre.

Méthode 1Méthode 2Correction

🐍 Script Python

for lettre in chaine:
    print(lettre)

🐍 Script Python

for indice in range(len(chaine)):
    print(chaine[indice])

Les deux méthodes proposées affichent la même chose à savoir une lettre après l'autre de la chaîne de caractère. Pour éviter d'afficher la dernière lettre on peut faire:

🐍 Script Python

for indice in range(len(chaine)-1):
    print(chaine[indice])

5. Une situation classique : la double boucle

Il est très souvent utile d'imbriquer une boucle dans une autre, notamment lors du parcours de tous les pixels d'une image (voir les exercices graphiques sous Processing). Prenons pour l'instant un exemple numérique.

Exemple fondateur

Le programme suivant :

for a in range(1,5):
    for b in range(1,4):
        p = a * b
        print(a, '*', b, '=', p)

va donner ceci :

🐍 Console Python

1 * 1 = 1
1 * 2 = 2
1 * 3 = 3
2 * 1 = 2
2 * 2 = 4
2 * 3 = 6
3 * 1 = 3
3 * 2 = 6
3 * 3 = 9
4 * 1 = 4
4 * 2 = 8
4 * 3 = 12

Analyse grâce à PythonTutor

Exercice 4

ÉnoncéCorrection

Écrire un programme qui affiche :

🐍 Console Python

Papa dit : « et une cuillère pour Riri ! »
Papa dit : « et une cuillère pour Fifi ! »
Papa dit : « et une cuillère pour Loulou ! »
Maman dit : « et une cuillère pour Riri ! »
Maman dit : « et une cuillère pour Fifi ! »
Maman dit : « et une cuillère pour Loulou ! »
Mamie dit : « et une cuillère pour Riri ! »
Mamie dit : « et une cuillère pour Fifi ! »
Mamie dit : « et une cuillère pour Loulou ! »

for perso1 in ['Papa', 'Maman', 'Mamie']:
    for perso2 in ['Riri', 'Fifi', 'Loulou']:
        print(perso1, 'dit : « et une cuillère pour', perso2, '! »')

6. Pour conclure

À retenir

• La boucle for s'utilise lorsque :
  • on veut parcourir un à un les éléments d'un objet itérable (une chaîne de caractère, une liste...)
  • on veut répéter une action un nombre de fois connu à l'avance. On parle de boucle bornée.

• Les instructions répétées peuvent - mais ce n'est pas obligatoire - faire appel à la variable de boucle, mais il ne faut pas que ces instructions la modifient.

• Ne pas oublier les : et l'indentation !

• range(n) génère une séquence de n nombres entiers: on s'en servira dès qu'on aura besoin de répéter n fois des instructions.