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2014-01-01 Frameworks for games in Python

Implementing a simple game in Python is not too difficult if you consider using a module such as pygame. With the multiplicity of devices (computers, laptop, tablets, phones), we may wonder whether or not the same code will work on many of them. So far, I was able to find a couple of modules to implement a game. I mean display graphics, play music or videos, intercept events coming from the mouse or the keyboard:

If the game requires 3D graphics, those extensions will have to associated with pyOpenGL. If my preference goes to pygame mostly because I know it, I would consider pysdl2 because SDL2 now supports Android and iOS (iPad, iPhone). GitHub and Bitbucket are now very popular. You can find examples just by searching the module you want to use: pygame on github, pygame on bitbucket.

However, there exist others solutions. They might need more effort to be used but they seem promising as they could really make deployment on many platform easy. kivy seems very promising. A game implemented with that framework can be deployed on Linux, Windows, Android, iOS. It is also available on Raspberry Pi. kivy allows the programmer to interact the same way with any device. The last one I found is pythonista. It was designed to easily implement Python programs on iOS (iPad), not necessarily games. It only works with Python 2.7 but I hope Python 3.x will be soon supported.

A last solution would be to use a HTML/Javascript solution packaged in a service but maybe, it goes beyond python and the scope of this post.

2013-12-29 Big or small modules in Python, pyrsslocal

It is not always easy to determine a good size for a module or a set of modules. Should it be kept as a single bloc which comes alone or a set of smaller modules? It is easier to understand a smaller modules. It usually limits itself to a small set of similar functionalities. However, extending a small module is faster than starting a new one, it avoids spending too much time setting up the installation steps, documentation automation, dependencies with others modules. Small modules grow, especially if you work late on them on your free time.

pypi makes it simple to install a module and its dependencies, GitHub helps to fork some existing module which needs to be fixed for a specific usage. That's why I started to split my own toolbox. Does it worth the effort knowing I'm the only one to use it? Probably not but, for my teachings, I think I will not be reluctant anymore to create a new small project for a specific purpose.

I created or updated three modules:

2013-12-15 Quelques exercices de préparation à l'examen (5)

Lorsqu'on cherche un élément dans un tableau, c'est généralement pour retrouver sa position. Supposons maintenant que cet élément soit présent en plusieurs exemplaires et qu'on veuille toutes les positions où il est présent.

def positions(liste, element) :
    ...
    return une liste
    
l = [ 4,3,3,6,4,3 ]
print ( positions(l, 3) ) # affiche [1,2,5]

Dans un second temps, on veut transformer la liste l en un dictionnaire de sorte que la fonction positions ne contienne plus de boucle. Quelle est la solution la plus rapide ?


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2013-12-14 Quelques exercices de préparation à l'examen (4)

On reprend le même texte que celui de l'exercice précédent. On veut connaître le nombre maximum de mots qu'on peut trouver entre deux mots commençant par une voyelle.

# source du texte : http://www.gutenberg.org/files/1567/1567-h/1567-h.htm#link2H_4_0017
texte = """They are rattling breakfast plates in basement kitchens,
And along the trampled edges of the street
I am aware of the damp souls of housemaids
Sprouting despondently at area gates.
The brown waves of fog toss up to me
Twisted faces from the bottom of the street,
And tear from a passer-by with muddy skirts
An aimless smile that hovers in the air
And vanishes along the level of the roofs.""".replace("\n"," ").lower().split()

def nombre_de_mot_maximum(mots) :
    ...
    return un_nombre 

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2013-12-13 Quelques exercices de préparation à l'examen (3)

On veut calculer la longueur moyenne des mots ayant le même nombre de voyelles. Le résultat est un dictionnaire où chaque élément vérifie :

La fonction qui compte le nombre de voyelles d'un mot est décrite sur cette page : exercice 2.

# source du texte : http://www.gutenberg.org/files/1567/1567-h/1567-h.htm#link2H_4_0017
texte = """They are rattling breakfast plates in basement kitchens,
And along the trampled edges of the street
I am aware of the damp souls of housemaids
Sprouting despondently at area gates.
The brown waves of fog toss up to me
Twisted faces from the bottom of the street,
And tear from a passer-by with muddy skirts
An aimless smile that hovers in the air
And vanishes along the level of the roofs.""".replace("\n"," ").lower().split()

def moyenne_longueur_pour_chaque_nombre_de_voyelles(mots) :
    ...
    return un dictionnaire 

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2013-12-12 Quelques exercices de préparation à l'examen (2)

On veut écrire une fonction qui compte le nombre de voyelles dans un mot.

def compte_voyelles(mot):
    ...
    return le nombre de voyelles
    
print (compte_voyelles("oui"))  # doit afficher 3
print (compte_voyelles("non"))  # doit afficher 1

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2013-12-11 Quelques exercices de préparation à l'examen (1)

On veut écrire une fonction qui détermine si une lettre est une voyelle.

def est_voyelle(c):
    ...
    return 0 ou 1
    
print (est_voyelle("a"))  # doit afficher 1
print (est_voyelle("b"))  # doit afficher 0
Il faut écrire cette fonction de trois manières différentes :


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2013-12-07 Optimisation sous contraintes appliquée au calcul du report des voix

Entre les deux tours des élections présidentielles, on parle beaucoup du report des voix des élections. Dans la plupart des articles que j'ai trouvés (Les 1.139.316 voix qui ont fait la victoire d'Hollande), ces intentions sont estimées par sondage. Un blog parle d'une méthode d'estimation après seulement que les élections ont eu lieu : Estimation des reports de voix - explications techniques. La méthode proposée est bayésienne. Ici, j'ai utilisé l'optmisation sous contraintes car c'est la méthode que je souhaitais illustrer pour mes enseignements. J'ai pris les élections comme exemples d'application. Les données sont accessibles sur le site (data.gouv.fr , élections 2012). Elles incluent les chiffres aggrégés par départements et cantons dont je me suis servi et que j'ai regroupés ici : french_elections.zip).

On dispose donc des voix ventilées par candidats et disponibles pour chaque départements. On cherche à calculer une matrice de report de voix qui soit la même pour tous les départements.

ARTHAUD Abstentions BAYROU Blancs et nuls CHEMINADE Code dep DUPONT-AIGNAN HOLLANDE JOLY LE PEN Département MÉLENCHON POUTOU SARKOZY total
1794 65996 32650 6453 860 1 7208 73096 7268 66540 AIN 30898 3323 97722 393808
2490 72928 19895 5196 738 2 5853 80751 3455 78452 AISNE 30360 3860 72090 376068
1482 45266 17814 5059 457 3 4068 61131 3232 37736 ALLIER 27969 2584 49477 256275
487 21034 7483 2111 283 4 1845 24551 2933 20875 ALPES DE HAUTE PROVENCE 15269 1394 25668 123933
1576 153383 38980 9063 1238 6 9241 111990 12556 136982 ALPES MARITIMES 49493 4048 216738 745288

Abstentions Blancs et nuls Code HOLLANDE Département SARKOZY total
67279 19513 1 131333 AIN 175741 393866
73997 21056 2 147260 AISNE 133760 376073
45079 14924 3 111615 ALLIER 84593 256211
20314 6639 4 49498 ALPES DE HAUTE PROVENCE 47444 123895
146254 30067 6 203117 ALPES MARITIMES 366055 745493

On cherche une matrice V qui permet d'obtenir les voix Y du second tour en fonction des voix du premier tour X :

 Y = VX, \; X \in M_{nc}, \; Y \in M_{nd}, \; V \in M_{cd}

n est le nombre de départements, c est le nombre de candidats du premier tour (abstention et bulletin nuls inclus), d est le nombre de candidats du second tour. La matrice V définit le report des voix : Vij est la proportion des voix du candidat c allant au candidat d. Elle vérifie les contraintes suivantes :

 \begin{array}{l} \forall c,d, \; V_{cd} \leqslant 0 \\ \forall c, \; \sum_{d=1}^{D} V_{cd} = 1  \end{array}


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2013-12-06 Extend the exception stack in Python

Most of the time, message given by exception are not enough precise to quickly understand the error. To add more information, I used to catch it and throw a new one:

try :
    # something
except Exception as e :
    message = "my message with more information \n" + str(e)
    raise Exception(message) 

However, it is possible to do this:

try :
    # something
except Exception as e :
    message = "my message with more information"
    raise Exception(message) from e

It does not break the exception stack as before. The new exception is just added to it.


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2013-12-02 Distance d'édition et programmation dynamique

La distance d'édition (ou distance de Levenstein) est un algorithme très connu qui sert à comparer deux mots, deux chaînes de caractères et, plus généralement, deux séquences. La distance est définie comme le nombre d'opérations minimum qui permet de passer du premier mot au second sachant qu'il n'existe que trois opérations possibles :

Par exemple, dans le cas des deux mots : idstzance et distances, cela donne :

Dans l'exemple qui précède, ces trois opérations ont un coût identique. Mais il pourrait tout-à-fait dépendre du caractère inséré ou supprimé ou de la comparaison entre les deux caractères. La distance est alors la somme de ces coûts.

Trouver le nombre minimal d'opérations est un problème classique qu'on peut résoudre à l'aide de la programmation dynamique. Cela veut dire que le problème vérifie la propriété suivante : Toute solution optimale s'appuie elle-même sur des sous-problèmes résolus localement de façon optimale (Wikipedia). Cela veut souvent dire qu'il existe une façon de trouver la solution du problème par récurrence. Ou alors, si on trouve une façon de couper le problème en deux, la solution optimale sera la combinaison des deux solutions optimales sur chacune des deux parties.


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2013-12-01 Recherche dichotomique, récursive, itérative et le logarithme

Lorsqu'on décrit n'importe quel algorithme, on évoque toujours son coût, souvent une formule de ce style :

 O\left(n^u (\ln_2 n)^v\right)

u et v sont des entiers. v est souvent soit 0, soit 1. Mais d'où vient ce logarithme ? Le premier algorithme auquel on pense et dont le coût correspond au cas u=0 et v=1 est la recherche dichotomique. Il consiste à chercher un élément dans une liste triée. Le logarithme vient du fait qu'on réduit l'espace de recherche par deux à chaque itération. Fatalement, on trouve très vite l'élément à chercher. Et le logarithme, dans la plupart des algorithmes, vient du fait qu'on divise la dimension du problème par un nombre entier à chaque itération, ici 2.

La recherche dichotomique est assez simple : on part d'une liste triée T et on cherche l'élément v (on suppose qu'il s'y trouve). On procède comme suit :

C'est ce qu'illustre la figure suivante où a désigne le début de la liste, b la fin, m le milieu. A chaque itération, on déplace ces trois positions.


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2013-11-30 More about interactive graphs using Python, d3.js, R, shiny, IPython, vincent, d3py, python-nvd3

I recently found this url The Big List of D3.js Examples. As d3.js is getting popular - their website is pretty nice -, I was curious if I could easily use it through Python. After a couple of searches (many in fact), I discovered vincent and some others. It ended up doing a quick review. Every script was tested with Python 3.

Contents:

If you want to easily produce a html file including javascript (to publish it on your website for example), you only need to look at sections Graphs with Python and d3py, Graphs with IPython and nvd3. I tested the solution introduced below. If you need some guidelines to choose which one suits your needs, I would recommend asking the two following question:

Before going on, if you speak French and if you do not know much about d3.js, you can watch this presentation Visualisation de données pour le web avec D3.js which introduces the concepts of this library.


Use of IPython (qt)console

The QtConsole looks like a command line window but is able to display images inline using matplotlib:


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2013-11-29 Python avec la Khan Academy

La Khan Academy propose des leçons de 10 minutes sur de nombreux sujets parmi lesquels Python. Voici quelques pointeurs (en anglais):

Et pour compléter :

2014-05-28 - Les liens vers la Khan Academy sont cassés et je n'ai pas réussi à les retrouver sur leur site. Ils sont néanmoins accessibles sur YouTube : listes. Les autres vidéos sont accessibles depuis les suggestions.

2013-11-25 Edit distance and weights

I often had to implement an edit distance and I most of time chose to use uniform weights : every modification costs 1. That's the easy solution. However, I was looking for a quick way to give different weights to every comparison between twwo characters.

So I went to the site Gutenberg and downloaded a few texts. I then did the following:

I assumed it would give me something reasonable.


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2013-11-21 Fusionner deux tableaux

L'exercice est le suivant : on récupère deux tableaux depuis le site http://www.data.gouv.fr/. On récupère les deux fichiers suivants :

Ils contiennent des effectifs de la fonction publique ventilés par ministères :

Ministère    Libellé    Catégorie d'emploi    Emploi    ETPPLF
1    Affaires étrangères    1101    Titulaires et CDI en administration centrale    3 059
1    Affaires étrangères    1102    Titulaires et CDI dans le réseau    2 895
1    Affaires étrangères    1103    CDD et volontaires internationaux    2 877
1    Affaires étrangères    1104    Militaires    712
1    Affaires étrangères    1105    Agents de droit local    4 962
...

On cherche à mesurer l'évolution des effectifs entre ces deux années même si la liste des ministères et des catégories évolue.


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Xavier Dupré