# Programmation Python/Chaines de caractères
## Partie 1 - Introduction

* Avant-propos à l'attention des non-programmeurs
* Introduction
* Installation
* Éditeurs
* Programmer en deux minutes
** une messagerie instantanée
** un programme interfacé avec Wikipédia
** un serveur Web

## Partie 2 - Le langage

* Afficher un texte
* Structure d'un programme
* Variables
* Opérateurs
* Structures de contrôle
* Instructions répétitives
* Types
** Numériques
** Booléens
** Chaines de caractères
** Listes
** Tuples
** Dictionnaires
** Dates
** Ensembles
* Fonctions
* Modules
* Exercices
** Palindrome
* Regex
* Programmation orientée objet pour les non-programmeurs
* Classes
* Classes et Interfaces graphiques
* Fichiers
* Exceptions
* Bases de données
** Gestion
* L'interface CGI
* Applications web
* Réseau
* Threads

## Partie 3 - Les bibliothèques

* Bibliothèques pour Python
* L'interface graphique
* Utilisation de fenêtres et de graphismes
** Tkinter
** Widgets
** Turtle
* Les threads
* XML
* JSON
* Tests
* Analyse statique de programmes
* Fabric
* Le Web
** Django
** Karrigell
** Aiohttp

## Partie 1 - Introduction

* Avant-propos à l'attention des non-programmeurs
* Introduction
* Installation
* Éditeurs
* Programmer en deux minutes
** une messagerie instantanée
** un programme interfacé avec Wikipédia
** un serveur Web

## Partie 2 - Le langage

* Afficher un texte
* Structure d'un programme
* Variables
* Opérateurs
* Structures de contrôle
* Instructions répétitives
* Types
** Numériques
** Booléens
** Chaines de caractères
** Listes
** Tuples
** Dictionnaires
** Dates
** Ensembles
* Fonctions
* Modules
* Exercices
** Palindrome
* Regex
* Programmation orientée objet pour les non-programmeurs
* Classes
* Classes et Interfaces graphiques
* Fichiers
* Exceptions
* Bases de données
** Gestion
* L'interface CGI
* Applications web
* Réseau
* Threads

## Partie 3 - Les bibliothèques

* Bibliothèques pour Python
* L'interface graphique
* Utilisation de fenêtres et de graphismes
** Tkinter
** Widgets
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* Les threads
* XML
* JSON
* Tests
* Analyse statique de programmes
* Fabric
* Le Web
** Django
** Karrigell
** Aiohttp
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## Les données alphanumériques

Les chaînes de caractères ("string" en anglais) sont des listes de caractères. On parle de chaînage car les caractères se suivent et chaque caractère a sa place, comme les maillons d'une chaîne. Il est ainsi possible de faire apparaître plusieurs fois le même caractère dans une chaîne, afin de manipuler des phrases par exemple.
À la différence des données numériques, qui sont des entités singulières, les chaînes de caractères (ou string) constituent un type de donnée composite. Nous entendons par là une entité bien définie qui est faite elle-même d'un ensemble d'entités plus petites, en l'occurrence : les caractères. Suivant les circonstances, nous serons amenés à traiter une telle donnée composite, tantôt comme un seul objet, tantôt comme une suite ordonnée d'éléments. Dans ce dernier cas, nous souhaiterons probablement pouvoir accéder à chacun de ces éléments à titre individuel.
En fait, les chaînes de caractères font partie d'une catégorie d'objets Python que l'on appelle des séquences, et dont font partie aussi les listes et les tuples.

### Le type « string »

Sous Python, une donnée de type string est une suite quelconque de caractères délimitée soit par des apostrophes (simple quotes), soit par des guillemets (double quotes), soit par des triples quotes (''' ou """).
Exemples :
Résultat :
Les trois variables phrase1, phrase2, phrase3 sont donc des variables de type string.

## Accès aux caractères individuels d'une chaîne

Les chaînes de caractères constituent un cas particulier d'un type de données plus général que l'on appelle des données composites. Une donnée composite est une entité qui rassemble dans une seule structure un ensemble d'entités plus simples : dans le cas d'une chaîne de caractères, par exemple, ces entités plus simples sont évidemment les caractères eux-mêmes. En fonction des circonstances, nous souhaiterons traiter la chaîne de caractères, tantôt comme un seul objet, tantôt comme une collection de caractères distincts. Un langage de programmation tel que Python doit donc être pourvu de mécanismes qui permettent d'accéder séparément à chacun des caractères d'une chaîne.
Python considère qu'une chaîne de caractères est un objet de la catégorie des séquences, lesquelles sont des collections ordonnées d'éléments. Cela signifie simplement que les caractères d'une chaîne sont toujours disposés dans un certain ordre. Par conséquent, chaque caractère de la chaîne peut être désigné par sa place dans la séquence, à l'aide d'un index.
Pour accéder à un caractère bien déterminé, on utilise le nom de la variable qui contient la chaîne, et on lui accole entre deux crochets l'index numérique qui correspond à la position du caractère dans la chaîne.
Exemple :

## Taille des chaines

* Déterminer la longueur (c'est-à-dire le nombre de caractères) d'une chaîne, en faisant appel à la fonction intégrée len :

## Sous-chaines

L'opérateur d'indiçage () permet aussi de sélectionner des sous-chaines selon leurs indices. On appelle cette technique le slicing (« découpage en tranches »).
Dans la tranche [n,m], le n$^{ième}$ caractère est inclus, mais pas le m$^{ième}$. Si vous voulez mémoriser aisément ce mécanisme, il faut vous représenter que les indices pointent des emplacements situés entre les caractères, comme dans le schéma ci-dessous :
Au vu de ce schéma, il n'est pas difficile de comprendre que ch[3:7] extraira iett. Notez qu'il faut impérativement utiliser un deux-points (:) : l'utilisation d'une virgule ou d'un point-virgule retournera une erreur.
De plus, si la borne de départ est le premier caractère (indice 0) ou si celle d'arrivée est la dernière (indice égal à la longueur de la chaine), il devient facultatif. Une borne négative -x prendra le x-ième caractère en partant de la fin, ainsi -1 désignera le dernier caractère, -2 l'avant-dernier, -3 l’antépénultième, etc. Cela ne marche pas avec [-0], qui retournera le premier caractère car -0 = +0. Exemple :
Pour une chaîne de caractère chaine, les indices doivent être compris entre -len(chaine) et +len(chaine)-1. En dehors de cet intervalle, l'interpréteur retourne le message d'erreur suivant :
Pour vérifier le début et la fin d'une chaîne sans avoir à déterminer sur quelle longueur, on peut utiliser "startswith" et "endswith", mais c'est moins rapide car faisant appel à une fonction de plus haut niveau. $^{(Référencenécessaire)}$

## Concaténation

L'opération d'assembler plusieurs petites chaînes pour en construire une plus grande s'appelle concaténation et on la réalise sous Python à l'aide de l'opérateur "+". Exemple :
Pour convertir en nombre véritable une chaîne de caractères qui représente un nombre. Exemple :
Dans cet exemple, la fonction intégrée int convertit la chaîne en nombre entier, et str convertit l'entier en chaîne.

## Parcours d'une séquence : for... in...

Il arrive très souvent que l'on doive traiter l'intégralité d'une chaîne caractère par caractère, du premier jusqu'au dernier, pour effectuer à partir de chacun d'eux une opération quelconque. Nous appellerons cette opération un parcours. En nous limitant aux outils Python que nous connaissons déjà, nous pouvons envisager d'encoder un tel parcours sur la base de l'instruction while :
Cette boucle « parcourt » donc la chaîne nom pour en extraire un à un tous les caractères, lesquels sont ensuite imprimés avec interposition d'astérisques. Notez bien que la condition utilisée avec l'instruction while est index < len(nom), ce qui signifie que le bouclage doit s'effectuer jusqu'à ce que l'on soit arrivé à l'indice numéro 9 (la chaîne compte en effet 10 caractères). Nous aurons effectivement traité tous les caractères de la chaîne, puisque ceux-ci sont indicés de zéro à 9.
Le parcours d'une séquence est une opération très fréquente en programmation. Pour en faciliter l'écriture, Python vous propose une structure de boucle plus appropriée, basée sur le couple d'instructions for ... in ... :
Avec ces instructions, le programme ci-dessus devient :
Comme vous pouvez le constater, cette structure de boucle est plus compacte. Elle vous évite d'avoir à définir et à incrémenter une variable spécifique (un « compteur ») pour gérer l'indice du caractère que vous voulez traiter à chaque itération. La variable caract contiendra successivement tous les caractères de la chaîne, du premier jusqu'au dernier.
L'instruction for permet donc d'écrire des boucles, dans lesquelles l'itération traite successivement tous les éléments d'une séquence donnée. Dans l'exemple ci-dessus, la séquence était une chaîne de caractères. L'exemple ci-après démontre que l'on peut appliquer le même traitement aux listes :
L'exécution de ce script donne :
L'instruction for est un nouvel exemple d’instruction composée. N'oubliez donc pas le double point obligatoire à la fin de la ligne, et l'indentation du bloc d'instructions qui suit.
Le nom qui suit le mot réservé in est celui de la séquence qu'il faut traiter. Le nom qui suit le mot réservé for est celui que vous choisissez pour la variable destinée à contenir successivement tous les éléments de la séquence. Cette variable est définie automatiquement (c'est-à-dire qu'il est inutile de la définir au préalable), et son type est automatiquement adapté à celui de l'élément de la séquence qui est en cours de traitement.
Exemple :
L'exécution de ce script donne :
Bien que les éléments de la liste divers soient tous de types différents (une chaîne de caractères, un entier, un réel, une liste), on peut affecter successivement leurs contenus à la variable e, sans qu'il s'ensuive des erreurs (ceci est rendu possible grâce au typage dynamique des variables Python).
Exercices
* Écrivez un script qui détermine si une chaîne contient ou non le caractère « e ».
* Écrivez un script qui compte le nombre d'occurrences du caractère « e » dans une chaîne.
* Écrivez un script qui recopie une chaîne (dans une nouvelle variable), en insérant des astérisques entre les caractères. Ainsi par exemple, « gaston » devra devenir « g*a*s*t*o*n »
* Écrivez un script qui recopie une chaîne (dans une nouvelle variable) en l'inversant. Ainsi par exemple, « zorglub » deviendra « bulgroz ».
* En partant de l'exercice précédent, écrivez un script qui détermine si une chaîne de caractères donnée est un palindrome (c'est-à-dire une chaîne qui peut se lire indifféremment dans les deux sens), comme par exemple « radar » ou « s.o.s ».
Solution
* # Recherche d'un caractère particulier dans une chaîne # Chaîne fournie au départ : chain = "Monty python flying circus" # Caractère à rechercher : letter = "e" # Recherche proprement dite : i = 0 # indice du caractère en cours d'examen found = False # "drapeau" à lever si le caractère recherché est présent while i < len(chain): if chain[i] == letter: found = True i = i + 1 # Affichage : print(u"Le caractère", letter) # Le caractère e if found == 1: print(u"est présent") else: print(u"est introuvable") print(u"dans la chaîne", chain) # dans la chaîne Monty python flying circus
* Réfléchissez !
* # Insertion d'un caractère d'espacement dans une chaîne # Chaîne fournie au départ : ch = "Gaston" # Caractère à insérer : cr = "*" # Le nombre de caractères à insérer est inférieur d'une unité au # nombre de caractères de la chaîne. On traitera donc celle-ci à # partir de son second caractère (en omettant le premier). lc = len(ch) # nombre de caractères total i = 1 # indice du premier caractère à examiner (le second, en fait) nch = ch[0] # nouvelle chaîne à construire (contient déjà le premier caractère) while i < lc: nch = nch + cr + ch[i] i = i + 1 # Affichage : print(nch)
* # Inversion d'une chaîne de caractères # Chaîne fournie au départ : ch = "zorglub" lc = len(ch) # nombre de caractères total i = lc - 1 # le traitement commencera à partir du dernier caractère nch = "" # nouvelle chaîne à construire (vide au départ) while i >= 0: nch = nch + ch[i] i = i - 1 # Affichage : print(nch)
* Réfléchissez !
Exercices
* Dans un conte américain, huit petits canetons s'appellent respectivement : Jack, Kack, Lack, Mack, Nack, Oack, Pack et Qack. Écrivez un script qui génère tous ces noms à partir des deux chaînes suivantes : Si vous utilisez une instruction for... in... , votre script ne devrait comporter que deux lignes.
** prefixes = 'JKLMNOPQ'
** suffixe = 'ack'
* Rechercher le nombre de mots contenus dans une phrase donnée.
Solution
* prefixes, suffixe = "JKLMNOPQ", "ack" for p in prefixes: print p + suffixe
* # Comptage du nombre de mots dans "chain" chain = "Les petits ruisseaux font les grandes rivières" if len(chain) == 0: print(0) nm = 1 # la chaîne comporte au moins un mot for c in chain: if c == " ": # il suffit de compter les espaces nm = nm + 1 print(nm)

## Appartenance d'un élément à une séquence : if.. in...

L'instruction in peut être utilisée indépendamment de for, pour vérifier si un élément donné fait partie ou non d'une séquence. Vous pouvez par exemple vous servir de in pour vérifier si tel caractère alphabétique fait partie d'un groupe bien déterminé :
D'une manière similaire, vous pouvez vérifier l'appartenance d'un élément à une liste :
Cette instruction très puissante effectue donc à elle seule un véritable parcours de la séquence. À titre d'exercice, écrivez les instructions qui effectueraient le même travail à l'aide d'une boucle classique utilisant l'instruction while.
Exercices
* Écrivez un script qui affiche « vrai » si un caractère est un chiffre.
* Écrivez un script qui affiche « vrai » si un caractère est une majuscule.
Solution
* if character in "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ": print True else: print False

## Les chaînes sont des séquences non modifiables

Vous ne pouvez pas modifier le contenu d'une chaîne existante. En d'autres termes, vous ne pouvez pas utiliser l'opérateur dans la partie gauche d'une instruction d'affectation. Essayez par exemple d'exécuter le petit script suivant (qui cherche à remplacer une lettre dans une chaîne) :
Au lieu d'afficher « Bonjour à tous », ce script « lève » une erreur du genre : TypeError: object doesn't support item assignment. Cette erreur est provoquée à la deuxième ligne du script. On y essaie de remplacer une lettre par une autre dans la chaîne, mais cela n'est pas permis.
Par contre, le script ci-dessous fonctionne :
Dans cet autre exemple, en effet, nous ne modifions pas la chaîne "salut". Nous en recréons une nouvelle avec le même nom à la deuxième ligne du script (à partir d'un morceau de la précédente, soit, mais qu'importe : il s'agit bien d'une nouvelle chaîne).

## Les chaînes sont comparables

Tous les opérateurs de comparaison dont nous avons parlé à propos des instructions de contrôle de flux (c'est-à-dire les instructions if ... elif ... else) fonctionnent aussi avec les chaînes de caractères. Cela vous sera très utile pour trier des mots par ordre alphabétique :
Ces comparaisons sont possibles, parce que les caractères alphabétiques qui constituent une chaîne de caractères sont mémorisés dans la mémoire de l'ordinateur sous forme de nombres binaires dont la valeur est liée à la place qu'occupe le caractère dans l'alphabet. Dans le système de codage ASCII, par exemple, A=65, B=66, C=67, etc.

## Encodage

En python 2, pour encoder une chaîne en Unicode, il faut la préfixer par la lettre "u" :
En python 3, les chaînes de caractères sont en Unicode par défaut. Le préfixe u est donc facultatif. Il reste présent et utile si le programme doit pouvoir fonctionner à la fois en Python 2 et en Python 3.
Au sujet des chaînes de caractères, il est important de savoir que deux notions différentes de chaînes de caractères existent en Python.
Pour des raisons historiques dans les versions de Python inférieures à Python 2, on considérait une chaîne de caractère comme une chaîne d'octets. Ceci permettait d'avoir un seul type pour traiter de deux notions différentes, mais pouvait parfois engendrer de la confusion sur le type traité.
* Le type String contenait à la fois une séquence d'octet et une chaîne de caractères ASCII/UTF-8 (exemple : "Hello World").
Depuis la version 3 de Python, les types chaînes d'octet et chaîne de caractères sont clairement différenciées.
* Le type chaîne de caractères (classe str) contient des caractères Unicode (exemple: 'xyzzy', "frobozz")
* Les octets et tableaux d'octets (classes bytes et bytearray) ne contiennent que des octets (l'un est immutable alors que l'autre est mutable). Exemple : b'xyzzy'.
Pour résumer :
| Version de Python | Python 2 | Python 3 |
| Chaîne de caractères unicode | # Classe unicode s = u"abc" s # u'abc' s[1] # u"b" | # Classe str s = "abc" # ou s = u"abc" s # 'abc' s[1] # "b" |
| Chaîne d'octets | # Classe str s = "abc" s # 'abc' s[1] # "b" | # Classe bytes s = b"abc" s # b'abc' s[1] # 98 |
La différence de comportement est illustrée dans le tableau comparatif ci-dessous.
| Code | Résultat en Python 2 | Résultat en Python 3 |
| a = 'test' type(a) b = u'test' type(b) c = b'test' type(c) | str unicode str | str str bytes |
| a == b a == c b == c | True True True | True False False |

## Classement des caractères

Il est souvent utile de pouvoir déterminer si tel caractère extrait d'une chaîne est une lettre majuscule ou minuscule, ou plus généralement encore, de déterminer s'il s'agit bien d'une lettre, d'un chiffre, ou encore d'un autre caractère typographique.
Nous pouvons bien entendu écrire différentes fonctions pour assurer ces tâches. Une première possibilité consiste à utiliser l'instruction "in". Mais puisque nous savons désormais que les caractères forment une suite bien ordonnée dans le code ASCII, nous pouvons exploiter d'autres méthodes. Par exemple, pour déterminer si on a affaire à une minuscule :
Exercices
* Écrivez un script qui affiche « vrai » si l'argument transmis est un chiffre (avec une autre méthode que celles exploitées précédemment)
* Écrivez un script qui affiche « vrai » si un caractère est une majuscule
Solution
* if character >= "0" and character <= "9": print(True) else: print(False)
* if character >= "A" and character <= "Z": print(True) else: print(False)
Afin que vous puissiez effectuer plus aisément toutes sortes de traitements sur les caractères, Python met à votre disposition un certain nombre de fonctions prédéfinies :
* La fonction ord(character) accepte n'importe quel caractère comme argument. En retour, elle fournit le code ASCII correspondant à ce caractère. Ainsi ord('A') renvoie la valeur 65, et ord(u'é') 233.
* La fonction chr(number) fait exactement le contraire. L'argument qu'on lui transmet doit être un entier compris entre 0 et 255. En retour, on obtient le caractère ASCII correspondant. Ainsi chr(65) renvoie le caractère A.
Exercices
* Écrivez un petit script qui affiche une table des codes ASCII. Le programme doit afficher tous les caractères en regard des codes correspondants. À partir de cette table, établissez les relations numériques reliant chaque caractère majuscule à chaque caractère minuscule.
* À partir des relations trouvées, écrivez un script qui convertit tous les caractères d'une phrase donnée en capitales.
* À partir des mêmes relations, écrivez un script qui convertit tous les caractères d'une phrase en capitales.
* Écrivez un script qui compte le nombre de fois qu'apparaît tel caractère (fourni en argument) dans une phrase donnée.
* Écrivez un script qui affiche le nombre de voyelles contenues dans une phrase donnée.
Solution
* # Table des codes ASCII : c = 32 # Premier code ASCII <imprimable> while c < 128 : # caractères non accentués seulement print("Code"), c, ":", chr(c), " ", c = c + 1
* Réfléchissez !
* # Convertir majuscules -> minuscules et inversement : # Échange les majuscules et les minuscules de "chaine" chain = "Ferdinand-Charles de CAMARET" newChain = "" # chaîne à construire for car in chain: code = ord(car) if car >= "A" and car <= "Z": code = code + 32 elif car >= "a" and car <= "z": code = code - 32 newChain = newChain + chr(code) print(newChain)
* Réfléchissez !
* # Comptage de voyelles : # Teste si car est une voyelle" if character in "AEIOUYaeiouy": print(True) else: print(False) # Compte les voyelles présentes dans la chaîne "chaine" n = 0 for c in chaine: if voyelle(c): n = n + 1 print(n)

## Méthodes des objets string

Sous Python, les chaînes de caractères sont des objets. On peut donc effectuer de nombreux traitements dessus en utilisant des méthodes appropriées. En voici quelques-unes, choisies parmi les plus utiles. Mais vous pouvez obtenir la liste complète de toutes les méthodes associées à un objet à l'aide de la fonction intégrée dir('') ou help(str) :
* Les fonctions "str" et "repr" (pour représentation d'objet) permettent de transformer un objet Python quelconque en chaîne de caractères. Ces deux fonctions sont différentes : "str('chaine')" retournera 'chaine' tandis que "repr('chaine')" retournera "'chaine'".
* index(c) : retrouve l'index de la première occurrence du caractère "c" dans la chaîne, ou déclenche une erreur si absent (ValueError: substring not found).
* find(aiguille) : cherche la position d'une sous-chaîne aiguille dans la chaîne, en partant du début.
* rfind(aiguille) : pareil que "find" mais en partant de la fin (reverse).
<pre
* count(aiguille) : compte le nombre de sous-chaînes aiguille dans la chaîne.
* lower : convertit une chaîne en minuscules.
* upper : convertit une chaîne en majuscules.
* capitalize : convertit en majuscule la première lettre d'une chaîne.
* swapcase : convertit toutes les majuscules en minuscules et vice-versa.
* strip : enlève les espaces éventuels au début et à la fin de la chaîne (trime).
* replace(old, new) : remplace tous les caractères old par des caractères new dans la chaîne.
Dans la plupart de ces méthodes, il est possible de préciser quelle portion de la chaîne doit être traitée, en ajoutant des arguments supplémentaires.

## Références

* ↑ https://docs.python.org/2/tutorial/introduction.html#unicode-strings