Les séquences en Python

Il est possible de "stocker" plusieurs grandeurs dans une même structure, ce type de structure est appelé une séquence. De façon plus précise, nous définirons une séquence comme un ensemble fini et ordonné d'éléments indicés de 0 à n-1 (si cette séquence comporte n éléments). Rassurez-vous, nous reviendrons ci-dessous sur cette définition. Nous allons étudier plus particulièrement 2 types de séquences : les tuples et les tableaux (il en existe d'autres que nous n'évoquerons pas ici).

Les tuples en Python

Comme déjà dit ci-dessus, un tuple est une séquence. Voici un exemple très simple : 


mon_tuple = (5, 8, 6, 9)

Dans le code ci-dessus, le nom mon_tuple est associé à un tuple (l'association entre un nom et un tuple est aussi une variable), ce tuple est constitué des entiers 5, 8, 6 et 9. Comme indiqué dans la définition, chaque élément du tuple est indicé (il possède un indice):

Comment accéder à l'élément d'indice i dans un tuple ?

Simplement en utilisant la "notation entre crochets" :

À faire vous-même 1

Testez le code suivant :


mon_tuple = (5, 8, 6, 9)
a = mon_tuple[2]

Quelle est la valeur associée au nom a (utilisez la console pour répondre à cette question)?

Le nom mon_tuple est associé au tuple (5, 8, 6, 9), le nom a est associé l'entier 6 car cet entier 6 est bien le troisième élément du tuple, il possède donc l'indice 2

ATTENTION : dans les séquences les indices commencent toujours à 0 (le premier élément de la séquence a pour indice 0), oublier cette particularité est une source d'erreur "classique".

À faire vous-même 2

Complétez le code ci-dessous (en remplaçant les ..) afin qu'après l'exécution de ce programme le nom a soit associé à l'entier 8.


mon_tuple = (5, 8, 6, 9)
a = mon_tuple[..]

Un tuple ne contient pas forcément des nombres entiers, il peut aussi contenir des nombres décimaux, des chaînes de caractères, des booléens...

À faire vous-même 3

Quel est le résultat attendu après l'exécution de ce programme ?

Vérifiez votre hypothèse en testant ce programme


mon_tuple = ("le", "monde", "bonjour")
print(mon_tuple[2] + " " + mon_tuple[0] + " " + mon_tuple[1] + "!")

Grâce au tuple, une fonction peut renvoyer plusieurs valeurs :

À faire vous-même 4

Analysez puis testez le code suivant :


def add(a, b):
	c = a + b
	return (a, b, c)
mon_tuple = add(5, 8)
print(f"{mon_tuple[0]} + {mon_tuple[1]} = {mon_tuple[2]}")

Il faut bien comprendre dans l'exemple ci-dessus que le nom mon_tuple est associé à un tuple (puisque la fonction "add" renvoie un tuple), d'où la "notation entre crochets" utilisée avec mon_tuple (mon_tuple[1]...)

La console permet d'afficher les éléments présents dans un tuple simplement en saisissant le nom associé à un tuple dans cette console.

À faire vous-même 5

Après avoir exécuté le programme ci-dessous, saisissez mon_tuple dans la console.


mon_tuple = (5, 8, 6, 9)

Il est possible d'associer à des noms les valeurs contenues dans un tuple :

À faire vous-même 6


a, b, c, d = (5, 8, 6, 9)

Quelle est la valeur associée au nom a ? Au nom b ? Au nom c ? Au nom d ? Vérifiez votre réponse à l'aide de la console Python.

Les tableaux en Python

ATTENTION : Dans la suite nous allons employer le terme "tableau". Pour parler de ces "tableaux" les concepteurs de Python ont choisi d'utiliser le terme de "list" ("liste" en français). Pour éviter toute confusion, notamment par rapport à des notions qui seront abordées en terminale, le choix a été fait d'employer "tableau" à la place de "liste" (dans la documentation vous rencontrerez le terme "list", cela ne devra pas vous pertuber)

Il n'est pas possible de modifier un tuple après sa création (on parle d'objet "immutable"), si vous essayez de modifier un tuple existant, l'interpréteur Python vous renverra une erreur. Les tableaux sont,comme les tuples, des séquences, mais à la différence des tuples, ils sont modifiables (on parle d'objets "mutables").

Pour créer un tableau, il existe différentes méthodes : une de ces méthodes ressemble beaucoup à la création d'un tuple : 


mon_tab = [5, 8, 6, 9]

Notez la présence des crochets à la place des parenthèses.

Un tableau est une séquence, il est donc possible de "récupérer" un élément d'un tableau à l'aide de son indice (de la même manière que pour un tuple)

À faire vous-même 7

Quelle est la valeur associée au nom ma_variable après l'exécution du programme ci-dessous ? (utilisez la console pour vérifier votre réponse)


mon_tab = [5, 8, 6, 9]
ma_variable = mon_tab[2]

N.B. Il est possible de saisir directement mon_tab[2] dans la console sans passer par l'intermédiaire de la variable ma_variable

Il est possible de modifier un tableau à l'aide de la "notation entre crochets" :

À faire vous-même 8

Quel est le contenu du tableau associé au nom mon_tab après l'exécution du programme ci-dessous ? (utilisez la console pour vérifier votre réponse)


mon_tab = [5, 8, 6, 9]
mon_tab[2] = 15

Comme vous pouvez le constater avec l'exemple ci-dessus, l'élément d'indice 2 (le nombre entier 6) a bien été remplacé par le nombre entier 15

Il est aussi possible d'ajouter un élément en fin de tableau à l'aide de la méthode "append" :

À faire vous-même 9

Quel est le contenu du tableau associé au nom mon_tab après l'exécution du programme ci-dessous ? (utilisez la console pour vérifier votre réponse)


mon_tab = [5, 8, 6, 9]
mon_tab.append(15)

L'instruction "del" permet de supprimer un élément d'un tableau en utilisant son index :

À faire vous-même 10

Quel est le contenu du tableau associé au nom mon_tab après l'exécution du programme ci-dessous ? (utilisez la console pour vérifier votre réponse)


mon_tab = [5, 8, 6, 9]
del mon_tab[1]

La fonction "len" permet de connaitre le nombre d’éléments présents dans une séquence (tableau et tuple)

À faire vous-même 11

Quelle est la valeur associée au nom nb_ele après l'exécution du programme ci-dessous ? (utilisez la console pour vérifier votre réponse)


mon_tab = [5, 8, 6, 9]
nb_ele = len(mon_tab)

Une petite parenthèse : on pourrait s'interroger sur l'intérêt d'utiliser un tuple puisque le tableau permet plus de choses ! La réponse est simple : les opérations sur les tuples sont plus "rapides". Quand vous savez que votre tableau ne sera pas modifié, il est préférable d'utiliser un tuple à la place d'un tableau.

la boucle "for" : parcourir les éléments d'un tableau

La boucle for... in permet de parcourir chacun des éléments d’une séquence (tableau ou tuple) :

À faire vous-même 12

Analysez puis testez le code suivant :


mon_tab = [5, 8, 6, 9]
for element in mon_tab:
	print(element)

Quelques explications : comme son nom l'indique, la boucle "for" est une boucle ! Nous "sortirons" de la boucle une fois que tous les éléments du tableau mon_tab auront été parcourus. element va être associé :

Une chose importante à bien comprendre : le choix du nom de la variable qui va associé aux éléments du tableau les uns après les autres (element) est totalement arbitraire, il est possible de choisir un autre nom sans aucun problème, le code suivant aurait donné exactement le même résultat : 


mon_tab = [5, 8, 6, 9]
for toto in mon_tab:
	print (toto)

Dans la boucle for... in il est possible d’utiliser la fonction prédéfinie range à la place d’un tableau d’entiers :

À faire vous-même 13

Analysez puis testez le code suivant :


for element in range(0, 5):
	print (element)

Comme vous pouvez le constater, "range(0,5)" est, au niveau de la boucle "for..in", équivalent au tableau [0,1,2,3,4], le code ci-dessous donnerait le même résultat que le programme vu dans le "À faire vous-même 12" : 


mon_tab = [0, 1, 2, 3, 4]
for element in mon_tab:
	print (element)

ATTENTION : si vous avez dans un programme "range(a,b)", a est la borne inférieure et b a borne supérieure. Vous ne devez surtout pas perdre de vu que la borne inférieure est incluse, mais que la borne supérieure est exclue.

Il est possible d'utiliser la méthode "range" pour "remplir" un tableau :

À faire vous-même 14

Quel est le contenu du tableau associé à mon_tab après l'exécution du programme ci-dessous ? (utilisez la console pour vérifier votre réponse)


mon_tab = []
for element in range(0, 5):
	mon_tab.append(element)

Créer un tableau par compréhension

Nous avons vu qu'il était possible de "remplir" un tableau en renseignant les éléments du tableau les uns après les autres : 


mon_tab = [5, 8, 6, 9]

ou encore à l'aide de la méthode "append" (voir "À faire vous-même 13").

Il est aussi possible d'obtenir exactement le même résultat qu'au "À faire vous-même 13" en une seule ligne grâce à la compréhension de tableau :

À faire vous-même 15

Quel est le contenu du tableau associé à mon_tab après l'exécution du programme ci-dessous ? (utilisez la console pour vérifier votre réponse)


mon_tab = [p for p in range(0, 5)]

Les compréhensions de tableau permettent de rajouter une condition (if) :

À faire vous-même 16

Quel est le contenu du tableau associé à mon_tab après l'exécution du programme ci-dessous ? (utilisez la console pour vérifier votre réponse)


l = [1, 7, 9, 15, 5, 20, 10, 8]
mon_tab = [p for p in l if p > 10]

autre possibilité, utiliser des composants "arithmétiques" :

À faire vous-même 17

Quel est le contenu du tableau associé à mon_tab après l'exécution du programme ci-dessous ? (utilisez la console pour vérifier votre réponse)


l = [1, 7, 9, 15, 5, 20, 10, 8]
mon_tab = [p**2 for p in l if p < 10]

Rappel : p**2 permet d’obtenir la valeur de p élevée au carrée

Comme vous pouvez le remarquer, nous obtenons un tableau (mon_tab) qui contient tous les éléments du tableau l élevés au carré à condition que ces éléments de l soient inférieurs à 10. Comme vous pouvez le constater, la compréhension de tableau permet d'obtenir des combinaisons relativement complexes.

Travailler sur des "tableaux de tableaux"

Chaque élément d'un tableau peut être un tableau, on parle de tableau de tableau.

Voici un exemple de tableau de tableau : 


m = [[1, 3, 4], [5 ,6 ,8], [2, 1, 3], [7, 8, 15]]

Le premier élément du tableau ci-dessus est bien un tableau ([1, 3, 4]), le deuxième élément est aussi un tableau ([5, 6, 8])...

Il est souvent plus pratique de présenter ces "tableaux de tableaux" comme suit : 


m = [[1, 3, 4],
     [5, 6, 8],
     [2, 1, 3],
     [7, 8, 15]]

Nous obtenons ainsi quelque chose qui ressemble beaucoup à un "objet mathématique" très utilisé : une matrice

Il est évidemment possible d'utiliser les indices de position avec ces "tableaux de tableaux". Pour cela nous allons considérer notre tableau de tableaux comme une matrice, c'est à dire en utilisant les notions de "ligne" et de "colonne". Dans la matrice ci-dessus :

En ce qui concerne les lignes :

En ce qui concerne les colonnes :

Pour cibler un élément particulier de la matrice, on utilise la notation avec "doubles crochets" : m[ligne][colonne] (sans perdre de vu que la première ligne et la première colonne ont pour indice 0)

À faire vous-même 18

Quelle est la valeur associée au nom a après l'exécution du programme ci-dessous ? (utilisez la console pour vérifier votre réponse)


m = [[1, 3, 4],
     [5, 6, 8],
     [2, 1, 3],
     [7, 8, 15]]
a = m[1][2]

Comme vous pouvez le constater, le nom a est bien associé à l'entier situé à la 2e ligne (indice 1) et à la 3e colonne (indice 2), c'est-à-dire 8.

À faire vous-même 19

Quel est le contenu du tableau associé au nom mm après l'exécution du programme ci-dessous ? (utilisez la console pour vérifier votre réponse)


m = [1, 2, 3]
mm = [m, m, m]
m[0] = 100

Comme vous pouvez le constater, la modification du tableau associé au nom m entraine la modification du tableau associé au nom mm (alors que nous n'avons pas directement modifié le tableau associé au nom mm). Il faut donc être très prudent lors de ce genre de manipulation afin d'éviter des modifications non désirées.

Il est possible de parcourir l'ensemble des éléments d'une matrice à l'aide d'une "double boucle for" :

À faire vous-même 20

Analysez puis testez le code suivant :


m = [[1, 3, 4],
     [5, 6, 8],
     [2, 1, 3],
     [7, 8, 15]]
nb_colonne = 3
nb_ligne = 4
for i in range(0, nb_ligne):
	for j in range(0, nb_colonne):
		a = m[i][j]
		print(a)

FICHE REVISION

Auteur : David Roche