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6.1.4 La boucle while⚓︎

La boucle for s'utilise lorsqu'on connaît à l'avance le nombre de répétitions à effectuer: soit un nombre entier, soit un ensemble de valeurs contenus dans un iterable dont le nombre de valeurs est fixe. On parle de boucle bornée.

Mais il arrive fréquemment qu'on doive répéter des instructions un certain nombre de fois, qui n'est pas connu à l'avance. On a donc besoin d'une boucle non bornée, while en Python, qui s'éxécutera tant qu'une condition est réalisée et qui stoppera dès que cette condition ne le sera plus.

Si jamais cela arrive...

1. Un premier exemple⚓︎

Combien de fois doit-on plier une feuille de papier pour que son épaisseur dépasse la hauteur de la Tour Eiffel (324 m)?

Sous réserve que cela soit techniquement possible, on va donc partir d'une feuille de papier classique, d'une épaisseur de 0,1 mm, puis on va plier, plier, plier... sachant que l'épaisseur va doubler à chaque pliage.

Il est donc nécessaire d'utiliser une boucle pour répéter ces pliages (c'est-à-dire les calculs successifs de l'épaisseur de papier). Répeter, d'accord, mais combien de fois? Justement, on ne le sait pas, puisque c'est la question !!!

En revanche, on sait qu'on doit s'arrêter de plier dès que l'épaisseur de papier sera supérieure à 324 m. Autrement dit, on doit repéter tant que l'épaisseur est inférieure à 324 m.

On obtient donc le code:

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epaisseur = 0.0001
nombre_pliages = 0

while epaisseur < 324:
    epaisseur = 2 * epaisseur
    nombre_pliages += 1

print("Il faut", nombre_pliages, "pliages.")

2. La syntaxe⚓︎

La boucle while

Syntaxe générale: 

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while expression:
    *instructions à répéter*

Remarques:

  • expression doit renvoyer une valeur booléenne : une égalité, comparaison, appartenance, etc. ;
  • while repète le bloc d'instructions à répéter tant que cette expression est égale à True ;
  • il faut terminer la ligne commençant par while par : ;
  • le bloc d'instructions à répéter (le corps de la boucle) doit être indenté.

3. Les dangers de la boucle while⚓︎

3.1 Ne JAMAIS ENTRER dans la boucle⚓︎

No Entrance

Le programme suivant ne va pas faire grand chose... à part afficher fini!. Voyez-vous pourquoi? 

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toto = 0
while toto >= 1:
    toto = toto + 1
    print("ce texte ne s'écrira jamais")
print("fini!")

3.2 Ne JAMAIS SORTIR de la boucle⚓︎

Je vous rassure tout de suite, aucun programmeur professionnel n'est passé à côté de ce piège...

No Exit

Que va faire le programme suivant?

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toto = 1
while toto < 10:
    toto = 2
    print("ok")
print("fini!")

Éviter une boucle infinie

Il faut toujours s'assurer que le corps de la boucle contienne une instruction qui fera en sorte qu'à un moment donné l'expression booléenne prendra la valeur False.

4. Exercices⚓︎

Exercice 1 : pydéfi

SW IV : On passe en vitesse lumière : https://pydefis.callicode.fr/defis/VitesseLumiere/txt

Comment compter le nombre de passages dans la boucle?

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x = 997
y = 312
z = 663
compteur = 0
while 10*x > y:
    compteur += 1
    x = (y * z) % 10000
    y = (3 * z) % 10000
    z = (7 * z) % 10000
print(f'On obtient x={x}, y={y} et z={z} en {compteur} passages dans la boucle.')

Exercice 2

Trouver le plus petit nombre entier \(n\) tel que \(2^n\) soit supérieur à 1 milliard.

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n = 1
while 2**n < 10**9:
    n = n + 1
    print('trop petit')
print('trouvé : ',n)

Exercice 3

Demander à l'utilisateur de taper la lettre S (puis sur la touche Entrée). Recommencer tant qu'il n'a pas obéi.

On utilisera la fonction input pour récupérer une saisie clavier (voir ici).

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touche = ''  #chaine de caractère vide
while touche != 'S':
    touche = input('appuyez sur S s il vous plaît ')

print('ouf, merci !')

Exercice 4 : pydéfi

L'algorithme du professeur Guique : https://pydefis.callicode.fr/defis/Algorithme/txt 

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a = 1
b = 4
c = 3
k = 1
n = 0
while k < 1000-n:
    a = b
    b = c + a
    c = -4*c - 3*a - b
    n = a + b
    k += 1
print(a, b, c)

Exercice 5

On considère le code ci-dessous: 

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for k in range(5):
    print("Scooby-doo")

Ré-écrire ce code en utilisant une boucle while.

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compteur = 0
while compteur < 5:
    compteur += 1
    print('Scooby-doo')

Exercice 6

Écrire un programme de «révision» des tables de multiplication: on doit demander plusieurs fois le résultat d'une multiplication de deux nombres choisis aléatoirement et le programme doit s'arrêter quand 10 bonnes réponses ont été données. Il faut également afficher le score (c'est-à-dire le nombre d'essais pour atteindre 10 bonnes réponses).

Ouvertures possibles: en fin de test, demander si l'utilisateur veut recommencer, mémoriser le meilleur score, ...