Dans cette leçon, nous allons découvrir les fonctions. Une fonction est un petit bloc d'instructions, comme une recette, qui indique à l'ordinateur ce qu'il doit faire. Les fonctions nous aident à décomposer les gros problèmes en petits morceaux. Elles simplifient notre travail et rendent nos programmes plus clairs. Aujourd'hui, nous allons voir ce que sont les fonctions, pourquoi nous les utilisons et comment elles nous aident à créer des programmes simplement.
Imaginez une machine-jouet qui effectue toujours la même tâche. Lorsque vous appuyez sur un bouton, la machine chante une chanson. Une fonction dans un programme informatique fonctionne de manière similaire. Il s'agit d'un ensemble d'instructions réutilisables. Vous définissez la fonction une fois, puis vous pouvez l'appeler à tout moment. Cette idée rend les programmes plus faciles à comprendre et plus rapides à créer.
Dans notre quotidien, nous suivons des étapes pour réaliser certaines tâches. Par exemple, lorsque nous nous brossons les dents ou préparons un sandwich, nous suivons des étapes simples dans l'ordre. Une fonction est comparable à ces étapes. Au lieu de vous rappeler comment effectuer ces tâches à chaque fois, vous vous souvenez des étapes ou appuyez sur un bouton qui les effectue pour vous.
Une fonction est un bloc de code nommé qui exécute une tâche spécifique. On peut la considérer comme un mini-programme à l'intérieur d'un programme plus vaste. Les fonctions sont écrites pour effectuer une petite tâche. Elles peuvent additionner des nombres, saluer quelqu'un ou même dessiner à l'écran. L'idée est de masquer les détails de la tâche à l'intérieur de la fonction. Ainsi, il suffit d'appeler la fonction par son nom lorsque la tâche est exécutée.
Par exemple, une fonction simple pourrait ressembler à un interrupteur. En actionnant l'interrupteur, la lumière s'allume. De même, lorsque vous appelez une fonction, l'ordinateur exécute les actions qu'elle contient. Cela permet de garder un travail ordonné et de trouver et de résoudre facilement les problèmes.
Il existe de nombreuses bonnes raisons d'utiliser des fonctions en programmation. Premièrement, elles nous aident à organiser notre travail. Au lieu d'écrire les mêmes instructions plusieurs fois, nous les écrivons une fois dans une fonction, puis nous l'appelons lorsque nécessaire. Cela permet de gagner du temps et d'éviter les erreurs. Deuxièmement, elles nous permettent de réutiliser le code. Une fois définie, une fonction peut être utilisée dans de nombreuses parties de notre programme. Troisièmement, elles facilitent la lecture des programmes. Lorsqu'une tâche est décomposée en fonctions plus petites, vous pouvez consulter leurs noms pour comprendre le fonctionnement du programme.
Imaginez que vous construisez un grand château LEGO. Vous utilisez de petits blocs pour construire l'ensemble. Chaque petit bloc est comme une fonction qui effectue une tâche spécifique. Une fois tous les blocs assemblés, vous obtenez le château complet. De la même manière, les fonctions individuelles constituent un programme complet.
Nous pouvons définir une fonction à l'aide d'un code spécifique. Dans de nombreux langages de programmation, nous utilisons un mot-clé qui indique à l'ordinateur que nous créons une fonction. Python est un langage courant pour l'enseignement de la programmation. En Python, nous utilisons le mot def pour démarrer une fonction. Voici un exemple simple :
Exemple:
def dire_bonjour():
print("Bonjour, ami !")
Dans cet exemple, la fonction s'appelle dire_bonjour . Le mot def indique à l'ordinateur que nous définissons une fonction. Cette fonction a une fonction : elle affiche un message convivial à l'écran.
Une fois cette fonction définie, nous pouvons l'utiliser ultérieurement dans notre programme. C'est ce qu'on appelle l'appel de la fonction. L'ordinateur exécutera toutes les étapes de la fonction à chaque appel.
Nous allons maintenant examiner trois exemples simples de fonctions. Ils sont faciles à comprendre et nous aident à assimiler les notions de base.
Dans le premier exemple, nous créons une fonction qui salue quelqu'un par son nom. Lorsque nous appelons cette fonction, elle dit bonjour à un ami.
Code:
def saluer(nom) :
print("Bonjour, " + nom + "!")
# Appel de la fonction avec le nom « Alice »
saluer("Alice")
Explication étape par étape :
Dans le deuxième exemple, nous écrivons une fonction qui additionne deux nombres. C'est comme une mini-calculatrice qui additionne des nombres.
Code:
def add_numbers(num1, num2) :
résultat = num1 + num2
print("La somme est :", résultat)
# Appel de la fonction avec les nombres 3 et 5
ajouter_nombres(3, 5)
Explication étape par étape :
Dans le troisième exemple, nous allons créer une fonction qui multiplie un nombre par 2. Cette fonction montre comment une fonction peut renvoyer une valeur pour une utilisation ultérieure.
Code:
def multiplier_par_deux(x) :
nouvelle_valeur = x * 2
renvoyer nouvelle_valeur
# Appel de la fonction et sauvegarde du résultat
résultat = multiplier_par_deux(4)
print("4 multiplié par 2 est", résultat)
Explication étape par étape :
Les fonctions peuvent accepter des informations externes via des paramètres . Un paramètre est une variable qui contient des données lors de l'appel d'une fonction. Dans nos exemples, name , num1 , num2 et x sont des paramètres.
Certaines fonctions renvoient des valeurs. Une valeur de retour est le résultat que la fonction renvoie après avoir effectué son travail. Dans l'exemple 3, la fonction multiplier_par_deux renvoie une valeur qui est ensuite stockée dans une variable.
L'utilisation de paramètres et de valeurs de retour confère aux fonctions flexibilité et puissance. Vous pouvez modifier l'entrée pour obtenir différentes sorties, tout comme la modification des ingrédients d'une recette peut donner lieu à des goûts différents.
Les fonctions sont un concept clé de la programmation modulaire . La programmation modulaire consiste à diviser un programme volumineux en parties plus petites et plus faciles à gérer, ou modules. Chaque fonction est comparable à un module effectuant une tâche simple. Lorsque tous les modules fonctionnent ensemble, ils forment un programme complet.
Imaginez un puzzle. Chaque pièce est petite et simple. Mais en assemblant toutes les pièces, vous obtenez une image complète. En programmation, l'utilisation de fonctions permet de travailler sur une petite pièce à la fois. Il est ainsi plus facile de créer, de comprendre et de corriger des programmes.
La programmation modulaire permet de réduire les répétitions. Si une partie de votre programme doit effectuer la même tâche à plusieurs reprises, vous écrivez une fonction dédiée. Ensuite, chaque fois que vous avez besoin de cette tâche, vous appelez simplement la fonction au lieu d'écrire le même code.
Cette approche revient à avoir un assistant qui sait comment nouer des lacets, vous n’avez donc pas à réapprendre à le faire à chaque fois que vous achetez une nouvelle paire de chaussures.
Comparons les fonctions aux activités quotidiennes. Imaginez que vous ayez de nombreuses tâches ménagères. L'une d'elles consiste à arroser les plantes. Au lieu de penser à toutes les étapes à chaque fois, pensez à « Arroser les plantes ». Chaque fois que vous travaillez sur les plantes, vous utilisez votre propre fonction.
Un autre exemple est la préparation d'un sandwich. On prend d'abord deux tranches de pain. On y ajoute du beurre, du fromage et éventuellement une tranche de jambon. Enfin, on assemble les deux tranches. Chaque étape est claire et simple, comme les lignes d'une fonction. En suivant les étapes à chaque fois, on crée un sandwich savoureux sans avoir à repenser chaque étape à partir de zéro.
Ces exemples quotidiens montrent que les fonctions nous aident à réaliser de nombreuses tâches en les décomposant en parties claires et simples.
Lorsque vous commencerez à vous familiariser avec les fonctions, vous remarquerez que chaque fonction possède un nom , une liste de paramètres entre parenthèses et un bloc de code. Voici un exemple simple :
Structure générale :
def nom_fonction(paramètre1, paramètre2, ...):
# bloc de code
renvoie some_value # si nécessaire
Ici, function_name est le nom de la fonction. Les paramètres sont les entrées utilisées par la fonction. Le bloc de code est l'ensemble des instructions que la fonction exécutera. Enfin, return renvoie le résultat.
Il arrive que des fonctions ne possèdent aucun paramètre. Lorsqu'une fonction ne nécessite aucune information supplémentaire, les parenthèses restent vides. De même, de nombreuses fonctions exécutent des actions telles que l'affichage de messages et ne renvoient aucune valeur.
Voici quelques propriétés importantes des fonctions dont vous devez vous souvenir :
En suivant ces propriétés, les programmeurs peuvent créer des programmes plus faciles à comprendre, à déboguer et à améliorer au fil du temps. Tout comme garder sa chambre en ordre en triant ses jouets dans des boîtes, les fonctions permettent de garder les programmes propres et organisés.
À mesure que vous vous familiariserez avec le concept de fonctions, vous en découvrirez peut-être quelques variantes. Parfois, les fonctions ne renvoient rien ; elles effectuent simplement des actions. D'autres fois, elles peuvent appeler d'autres fonctions. C'est ce qu'on appelle l'imbrication de fonctions ou la composition de fonctions.
Par exemple, une fonction peut appeler une fonction de salutation avant de commencer une autre tâche. Cette superposition de fonctions permet de créer des programmes complexes à partir de nombreuses petites tâches simples.
Plus tard, vous pourrez explorer des sujets comme les fonctions récursives . Une fonction récursive est une fonction qui s'appelle elle-même. Bien que cette idée puisse paraître complexe, il s'agit simplement d'une autre façon de décomposer les problèmes en parties plus petites. Pour l'instant, il suffit de savoir que les fonctions permettent d'écrire du code intelligent et clair.
Voyons deux exemples plus détaillés qui montrent comment fonctionnent les fonctions étape par étape.
Exemple 4 : Une fonction pour vérifier les nombres pairs
def is_even(nombre) :
# Vérifiez si le nombre est pair
si le nombre % 2 == 0 :
renvoie True
autre:
renvoie Faux
# Utilisation de la fonction pour vérifier le nombre 6
résultat = est_pair(6)
print("Est-ce que 6 est pair ?", résultat)
Explication étape par étape :
Exemple 5 : Une fonction pour calculer l'aire d'un carré
def area_of_square(longueur_côté) :
# Calculez l'aire en utilisant la formule : aire = longueur_côté * longueur_côté
aire = longueur_côté * longueur_côté
zone de retour
# Utilisation de la fonction pour calculer l'aire d'un carré dont le côté mesure 5
surface_carrée = surface_du_carré(5)
print("L'aire du carré est", square_area)
Explication étape par étape :
Exemple 6 : Une fonction pour déterminer le plus grand de deux nombres
def plus grand_nombre(a, b) :
# Comparez deux nombres et renvoyez le plus grand
si a > b :
retourner un
autre:
retour b
# Utilisation de la fonction pour trouver le plus grand nombre entre 7 et 10
le plus grand = plus grand_nombre(7, 10)
print("Le plus grand nombre est", le plus grand)
Explication étape par étape :
Les fonctions sont un outil puissant qui nous aide à construire des programmes de manière modulaire. Grâce aux fonctions, vous pouvez créer des parties distinctes de votre programme, fonctionnant indépendamment. Ainsi, si une partie de votre programme présente une erreur ou nécessite une amélioration, vous n'aurez qu'à corriger cette fonction au lieu de parcourir une masse de code considérable.
La programmation modulaire s'apparente à la construction de blocs LEGO. Chaque bloc est indépendant et peut être connecté de différentes manières pour créer différentes structures. Si un bloc se casse, vous pouvez le remplacer sans avoir à reconstruire tout le château. Grâce aux fonctions, chaque petite section de votre programme peut être construite, testée et corrigée individuellement.
Cette méthode de programmation vous aide à mieux comprendre les problèmes et simplifie les tâches complexes. Elle vous apprend également à réfléchir logiquement aux problèmes et à les résoudre étape par étape.
En conclusion, les fonctions sont essentielles à la programmation. Elles nous permettent d'écrire du code clair, net et facile à comprendre. Grâce aux fonctions, nous pouvons résoudre des problèmes complexes en les décomposant en petites tâches faciles à gérer. Qu'il s'agisse de saluer un ami, d'effectuer un calcul ou de vérifier si un nombre est pair, les fonctions rendent nos programmes simples et ludiques.
N'oubliez jamais : chaque tâche importante peut être facilitée par de petites étapes, et ces petites étapes sont les fonctions de votre programme.
Continuez à apprendre, à explorer et à vous amuser avec la programmation. Les fonctions sont la première étape pour écrire du code créatif et utile !