(prog1.repeter)=
# Répéter - `for`

Dans ce chapitre, nous découvrons comment utiliser une boucle `for` pour répéter un bloc d'instructions un certain nombre de fois. Nous allons voir que :

- la boucle `for` permet de répéter des instructions,
- la structure `for i in range(x):` permet de répéter un bloc x fois,
- le deux-points `:` est toujours suivi d'un bloc en indentation.

```{question}
Une boucle informatique est

{f}`une instruction`  
{f}`un passage ondulé`  
{v}`une section de code répétée`  
{f}`une protection thermique`
```

## La répétition

Revenons vers un exemple simple : dessiner un carré.

Si nous regardons le code de près, nous pouvons voir que nous répétons 4 fois les mêmes deux instructions `forward()` et `left()`.

```{codeplay}
:file: for1.py
from turtle import *

forward(100)
left(90)
forward(100)
left(90)
forward(100)
left(90)
forward(100)
left(90)
```

Ne serait-ce pas pratique de pouvoir dire à la tortue de répéter ces instructions 4 fois ?
Ceci est possible avec une boucle `for`. La ligne `for i in range(4):` va répéter `4` fois le bloc en indentation qui suit.

Par rapport à l'exemple précédent, nous avons rajouté un `dot()` à chaque sommet, et nous cachons la tortue à la fin avec la fonction `hideturtle()`.

```{codeplay}
:file: for2.py
from turtle import *

for i in range(4):
    forward(100)
    left(90)
    dot()
    
hideturtle()
```

**Exercice** : Transformez le rectangle en triangle.

## Polygone régulier

Avec une boucle `for`, nous pouvons simplifier le dessin des formes symétriques.

Observez bien la double indentation :

- la première pour `def`
- la deuxième pour `for`

Dans les deux cas un `:` est suivi d'un bloc en indentation. En Python vous pouvez avoir multiples niveaux d'indentation.

```{codeplay}
:file: for3.py
from turtle import *

def triangle():
    for i in range(3):
        forward(100)
        left(120)

def carre():
    for i in range(4):
        forward(100)
        left(90)

def pentagone():
    for i in range(5):
        forward(100)
        left(72)

triangle()
carre()
pentagone()
```

**Exercice** : Définissez la fonction `hexagone()` pour dessiner un hexagone.

## Escalier

Pour dessiner un escalier, il faut simplement répéter dans une boucle le dessin pour une seule marche.

```{codeplay}
:file: for4.py
from turtle import *

for i in range(5):
    forward(20)
    left(90)
    forward(20)
    right(90)

forward(100)
```

## Dents de scie

Pour dessiner des dents de scie, il faut simplement répéter dans une boucle le dessin pour une seule dent.

```{codeplay}
:file: for5.py
from turtle import *

for i in range(4):
    left(45)
    forward(71)
    right(135)
    forward(50)
    left(90)

forward(80)
```

**Exercice** : Dessinez une usine avec un toit en dents de scie.

## Éventail

Que se passe-t-il si nous dessinons une ligne (`forward()`/`backward()`) et tournons chaque fois d'un petit angle ?
C'est un peu comme un éventail qui s'ouvre.

```{codeplay}
:file: for6.py
from turtle import *

for i in range(18):
    forward(100)
    backward(100)
    left(10)
```

**Exercice** : Doublez l'angle de rotation dans `left()`.

## Diaphragme

Que se passe-t-il si nous avançons plus que nous reculons ?
Une toute petite modification du programme peut faire une chouette différence.

```{codeplay}
:file: for7.py
from turtle import *

for i in range(18):
    forward(100)
    backward(90)
    left(20)
```

**Exercice** : Modifiez les valeurs dans `forward()` et `backward()`.

## Étoile

Voici une autre façon de toujours avancer, mais en tournant chaque fois d'un angle un peu plus petit que 180°.
Essayons !

```{codeplay}
:file: for8.py
from turtle import *

for i in range(9):
    forward(200)
    left(160)
```

**Exercice** : Changez le nombre de pics de l'étoile.

## Losange

Si nous déformons les angles d'un carré, nous obtenons un losange (diamant).
Quelle forme obtenons-nous en dessinant un carré et deux losanges ?

```{codeplay}
:file: for9.py
from turtle import *

def carre():
    for i in range(4):
        right(90)
        forward(100)

def losange():
    for i in range(2):
        forward(100)
        left(120)
        forward(100)
        left(60)
        
carre()
right(90)
losange()
left(120)
losange()
```

## Fleur

Si nous dessinons un losange 6 fois, nous obtenons une jolie fleur.

```{codeplay}
:file: for10.py
from turtle import *

def losange():
    for i in range(2):
        forward(100)
        left(60)
        forward(100)
        left(120)

for i in range(6):
    losange()
    left(60)
```

**Exercice** : Tournez un angle plus petit que 60°

## Paquebot

Une boucle `for` est utilisée dans l'exemple suivant pour dessiner les hublots d'un paquebot.

```{codeplay}
from turtle import *

forward(200)
left(80)
forward(60)
left(100)
forward(220)
left(100)
forward(60)

up()
left(125)
forward(40)
right(45)

for i in range(6):
    dot(20)  
    forward(30)
```

**Exercice** : Créez une fonction `paquebot()` et dessinez-en un deuxième.

## Cube de Rubik

Le [Cube de Rubik](https://fr.wikipedia.org/wiki/Rubik%27s_Cube) est un casse-tête inventé par Ernő Rubik en 1974, et qui s’est rapidement répandu sur toute la planète au cours des années 1980.

Pour dessiner la face rouge, nous dessinons d'abord une ligne, en répétant 3 fois un carré. Ensuite nous répétons 3 fois une ligne pour dessiner une surface.

```{codeplay}
from turtle import *

def carre():
    begin_fill()
    for i in range(4):
        forward(50)
        left(90)
    end_fill()

def ligne():
    fillcolor('red')
    for i in range(3):
        carre()
        forward(50)
    backward(150)

for i in range(3):
    ligne()
    left(90)
    forward(50)
    right(90)
```

## La tortue

Voici quelques fonctions de la tortue.

### Estampe

Vous pouvez laisser une impression de la tortue à sa position actuelle avec la fonction `stamp()`.

```{codeplay}
:file: for11.py
from turtle import *
shape('turtle')

for i in range(6):
    forward(100)
    left(60)
    stamp()
```

**Exercice** : Modifiez le programme pour estamper seulement un sommet sur deux.

### Forme

Vous pouvez changer la forme de votre tortue avec la fonction `shape()`.

```{codeplay}
:file: for12.py
from turtle import *
backward(200)

stamp()
shape('turtle')
forward(100)

stamp()
shape('circle')
forward(100)

stamp()
shape('square')
forward(100)
```

**Exercice** : Essayez les formes `'triangle'` et `'arrow'`.

### Vitesse

Vous pouvez changer la vitesse de la tortue avec la fonction `speed(s)`.
Le paramètre vitesse `s` peut varier entre 1 (le plus lent) et 1000 (le plus rapide). Sa vitesse par défaut est de 3. Mettre la vitesse à 0 choisit automatiquement la vitesse maximum.

```{codeplay}
:file: for13.py
from turtle import *
speed(2)

for i in range(36):
    forward(280)
    left(170)
```

**Exercice** : Augmentez graduellement la vitesse de la tortue.

## Exporter en PNG/JPG

Pour directement sauvegarder votre dessin en format PNG, ajoutez ces lignes de code à la fin de votre dessin.

``` python
from tkinter import *
from PIL import Image
import io

cn = getscreen().getcanvas()
ps = cn.postscript(colormode='color')
file = io.BytesIO(ps.encode('utf-8'))
img = Image.open(file)
img.save('file.png')
```

Pour sauvegarder en format JPG appelez tout simplement votre fichier `'file.jpg'` plutôt que `'file.png'`.

## Erreurs

Il est important de bien lire et comprendre les messages d'erreur.
Dans cette section, vous allez découvrir les différentes catégories d'erreur et comment les corriger.

### ImportError

Cette erreur survient lorsque vous essayez d'importer un module qui n'existe pas.

```{codeplay}
from turtl import *

for i in range(3):
    forward(100)
    left(120)
```

**Exercice** : Corrigez l'erreur d'importation.

### SyntaxError

Cette erreur survient lorsque vous écrivez mal un mot-clé, ou si vous oubliez une ponctuation. Dans ce cas, le mot-clé mal écrit n'est pas reconnu et il n'est pas colorié correctement dans votre code.

```{codeplay}
fro turtle import *

fore i in range(3)
    forward(100)
    left(120)
```

**Exercice** : Corrigez les trois erreurs de syntaxe et remarquez les éventuelles différences de stylisation.

### NameError

Cette erreur survient lorsque vous écrivez mal le nom d'une variable ou fonction.

```{codeplay}
from turtle import *

for i in range(n):
    forwarde(100)
    lefft(120)
```

**Exercice** : Corrigez les trois erreurs de nom.

### TypeError

Cette erreur survient lorsque vous ne mettez pas le nombre d'arguments corrects pour une fonction.

```{codeplay}
from turtle import *

for i in range():
    forward()
    left(100, 120)
```

**Exercice** : Corrigez les trois erreurs de type.

## Exercice

- Téléchargez un exercice.
- Éditez-le dans un éditeur externe.
- Déposez-le sur Moodle.

### Pellicule

Une pellicule photographique est un support souple recouvert d'une émulsion contenant des composés sensibles à la lumière.
Dessinez une pellicule photographique. Utilisez une boucle `for` pour créer 4 trous de perforation. Utilisez une deuxième boucle pour répéter une trame.

```{image} media/pellicule.jpg
:width: 200
```

```{codeplay}
:file: pellicule.py
from turtle import *
# Prénom, nom, classe

forward(200)
```

### Chemin de fer

Dessinez les rails d'un chemin de fer.

![rails](media/rails.png)

Utilisez une boucle `for` pour la répétition des traverses.

```{codeplay}
:file: rails.py
from turtle import *
# Prénom, nom, classe

def traverse():
    ...

forward(200)
```

### Wagon de métro

Dessinez un wagon de métro. Utilisez une boucle `for` pour les fenêtres. Utilisez la fonction `dot()` pour les roues.

```{codeplay}
:file: metro.py
from turtle import *
# Prénom, nom, classe

def wagon():
    ...

forward(200)
```

### Gratte-ciel

Dessinez un gratte-ciel avec $n \times m$ fenêtres. Pour ceci, utilisez deux boucles imbriquées.

```{codeplay}
:file: gratte_ciel.py
from turtle import *
# Prénom, nom, classe

def fenetre():
    ...

forward(200)
```

### Jeu du moulin

Le [jeu du moulin](https://fr.wikipedia.org/wiki/Jeu_du_moulin) est un jeu de société traditionnel en Europe. Le plateau de jeu existait déjà dans la Rome antique. Aussi appelé **jeu du charret** (en Suisse), certains lui donnent le nom médiéval de jeu de mérelles, voire de marelle.

```{image} media/moulin.png
:width: 200
```

Pour les points d'intersection, utilisez la fonction `dot()`. La distance entre les lignes est de 50 pixels.

Vous constatez aussi une symétrie par 4. Donc avec un choix intelligent de fonction et de boucle `for`, vous pouvez réduire le nombre de lignes de code considérablement.

```{codeplay}
:file: moulin.py
from turtle import *
# Votre prénom, nom, classe
width(8)
up()
forward(50)
down()
dot()
forward(50)
dot()
forward(50)
dot()
...
done()
```