Tutoriel Python - sommaire

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Découverte des tuples, dictionnaires et ensembles

Avant d'aborder ces trois types de données, je voudrais revenir sur l'activation des modules.

Comment activer un module ?

Pour activer, par exemple, les modules math puis random on peut écrire : "from math import*" puis "from random import *"
Or si vous avez consulté d'autres sources documentaires, vous avez pu lire  les instructions "import math" puis "import random".
Les deux solutions sont correctes !

Mais attention dans le deuxième il faut préfixer les fonctions du module importé :

N'en concluez pas que la première solution est la meilleure. C'est la préférable, si vous n'activez qu'un module.
Mais si vous en activez plusieurs modules, il faut mieux utiliser la deuxième solution. En effet il est alors possible qu'il ait ambiguïté ... Deux modules employant le même mot pour désigner deux fonctions différentes ...

Dans le cadre de la deuxième syntaxe je peux utiliser un alias (de préférence un mot court) qui servira de préfixe.
Exemple :

>>>import random as rd 
>>>rd.randint(100)
>>>rd.choice(chaine)

Traitements sur les listes

Avant d'aborder d'autres structures itérables qui existent en Python : tuples, dictionnaires et ensembles ; je voudrais vous montrer quelques traitements que l'on effectuer sur une liste.

Tirage au sort dans une liste

Le code correspondant :

# nom programme : choice_liste.py
import random
liste_simple =["aaa", "bbb", "ccc", "ddd", "eee", "fff", "ggg", "hhh", "kkk", "mmm", "nnn",
 "ooo", "ppp", "qqq", "rrr" ]
reponse ="o"
while reponse in "oO":
    element = random.choice(liste_simple)
    print ("élément tiré au sort : ", element)
    reponse = input("voulez vous continuez O/N ? : ")

Pour importer le module "random" j'ai employé la syntaxe "import nomModule". Donc je dois ensuite préfixer les fonctions de ce module.
Notez la syntaxe pour extraire de façon aléatoire un élement : random.choice(nomListe)

Convertir une liste en chaine

Il peut s'avérer utile de convertir une liste en chaine.
À saisir dans la console Python :

>>> maliste = ["aaa", "bbb", "ccc", "dddd", "ffff", "eeee"] >>> type(maliste) <class 'list'> >>> machaine = " - ".join(maliste) >>> machaine 'aaa - bbb - ccc - dddd - ffff - eeee'

machaine = " - ".join(maliste) : la méthode join() a une syntaxe étrange ...
Elle convertit ici une liste en chaine. Les crochets et les guillemets internes sont supprimés, les virgules sont remplacées par des "-".

Méthodes pour modifier une liste

Quelques méthodes propres aux listes :

>>> maliste = ["aaa", "bbb", "ccc", "dddd", "ffff", "eeee"]
>>> maliste.reverse()
>>> maliste
['eeee', 'ffff', 'dddd', 'ccc', 'bbb', 'aaa']
>>> maliste.sort()
>>> maliste
['aaa', 'bbb', 'ccc', 'dddd', 'eeee', 'ffff']
>>> maliste.append('ggg')
>>> maliste.insert(2,'iii')
>>> maliste
['aaa', 'bbb', 'iii', 'ccc', 'dddd', 'eeee', 'ffff', 'ggg']
>>> maliste.remove('aaa')
>>> maliste
['bbb', 'iii', 'ccc', 'dddd', 'eeee', 'ffff', 'ggg']
>>>

Le type tuple

>>> montuple = (5,4,3,2,1) >>> type(montuple) <class 'tuple'>

Différences entre un tuple et une liste ?

Production d'une chaine à partir d'un tuple

On ne peut pas modifier un tuple après qu'il ait été créé. Mais rien n'interdit de produire une chaine à partir d'un tuple comme le montre la suite de commandes ci-dessous :

>>> tuple3 =("louis", "paul", "henri")
>>> machaine = " * ".join(tuple3)
>>> machaine
'louis * paul * henri'
>>>

J'ai employé la méthode join() pour produire une chaine à partir d'un tuple.

Pourquoi les tuples ?

On peut se demander à quoi ça peut bien servir ce type de données. En fait un tuple ça peut être très utile !

Un tuple permet une affectation multiple

>>> v1,v2 ="jacques", "louise"
>>> v1
'jacques'
>>> v2
'louise'

À droite du signe "=" c'est un tuple (j'aurais pu encadrer de parenthèses).
Donc en une seule instruction j'ai créé et initialisé plusieurs variables.

Une fonction retournant plusieurs valeurs

Exemple :

>>> def rectangle(lo,la):
...     p =(lo*2) + (la*2)
...     a = lo*la
...     return p, a
...
>>> perimetre,aire = rectangle(20,10)
>>> perimetre
60
>>> aire
200

Dans la fonction "rectangle" le mot "return" est suivi d'un tuple à deux éléments : p,a.
Notez l'appel de la fonction : à gauche du signe "=" un tuple à deux éléments.

Permuter des valeurs

Exemple :

>>> r1 ="bonjour"
>>> r2 ="au revoir"
>>> r1,r2 = r2,r1  
>>> r1
'au revoir'
>>> r2
'bonjour'

Notez bien la syntaxe r1,r2 = r2,r1 ; de chaque côté du signe "=" on a un tuple.

Créer des constantes dans un programme

Dans un programme il peut y avoir des variables qui ne peuvent être modifiées après avoir été initialisées. C'est ce qu'on appelle les constantes.
Il faut donc créer ces constantes sous forme d'un tuple.
Exemple :

>>> taux_tva = 20, 5.5 >>> taux_tva[0] 20 >>> taux_tva[1] 5.5 >>> prix_ht = 1000 >>> prix_ht * taux_tva[0] /100 200.0 >>> taux_tva[0] = 18.6 TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

La variable "taux_tva" contient un tuple avec deux éléments. Dans ce cas chaque élément a un indice.

Les taux de TVA sont exprimés pour 100 €. Donc je dois diviser par 100 pour obtenir la TVA.
Notez que je n'arrive pas à modifier le contenu du premier élément du tuple.

Vérifiez si vous avez assimilé

Écrivez la fonction qui a partir du rayon retourne la circonférence et l'aire d'un cercle.
Donc un argument à passer lors de l'appel de la fonction et deux valeurs retournées par cette fonction.

Lire un tuple

>>> montuple = (5,4,3,2,1)
>>> montuple[0]
5 		# le premier élément vaut 5
>>> montuple.index(1)
4			# l'élément 1 a le rang 4

Je peux appliquer le "slicing" et la méthode index() à un tuple mais je pense que vous aviez déjà deviné puisque je vous avais déjà démontré que chaque élément d'un tuple a un indice.

Parcourir un tuple

Un tuple est une structure itérable :

>>> montuple =5,4,3,2,1
>>> for i in montuple:
...     print(i)
...
5
4
3
2
1
>>>

Type dictionnaire

Un dictionnaire n'est pas une séquence d'éléménts simples mais une suite de paires "clé:valeur". Un paire "clé:valeur" s'appelle aussi un item.
Les dictionnaires sont délimités par des accolades. Pour ceux qui connaissent le langage PHP, un dictionnaire Python c'est l'équivalent des tableaux associatifs en PHP.

Vous pouvez utiliser un dictionnaire pour réaliser un carnet d'adresses, dans lequel on accède à chaque contact en saisissant son nom.

Exemple

A tapez dans l'interpréteur :

>>> mon_inventaire ={"manteaux" : 2, "vestes" : 3, "chemises" : 6, "pantalons" : 5} >>> type(mon_inventaire) <class 'dict'> >>> mon_inventaire {'manteaux': 2, 'vestes': 3, 'chemises': 6, 'pantalons': 5} >>> mon_inventaire["pantalons"] 5 >>> machaine =" - ".join(mon_inventaire) >>> machaine 'manteaux - vestes - chemises - pantalons' >>> mon_inventaire["pulls"] = 10 >>> mon_inventaire {'manteaux': 2, 'vestes': 3, 'chemises': 6, 'pantalons': 5, 'pulls': 10} >>>del(mon_inventaire["vestes"]) .>>> mon_inventaire {'manteaux': 2, 'chemises': 6, 'pantalons': 5, 'pulls': 10}

Je crée un dictionnaire nommé "mon_inventaire" qui comprend 4 paires de clé-valeur.
Pour accéder à une valeur il faut préciser la clé. Syntaxe : nomDictionnaire [clé]. Ainsi j'apprends que j'ai 5 pantalons.
machaine =" - ".join(mon_inventaire) : création d'une chaine à partir du dictionnaire, avec la méthode join() ; seules les clés sont conservées dans la chaine de destination.
mon_inventaire["pulls"] = 10 : ajout d'un cinquième paire au dictionnaire
del(mon_inventaire["vestes"]) suppression d'une paire du dictionnaire

Un programme qui parcourt un dictionnaire

Attention un dictionnaire est une séquence non pas d'éléments mais d'items c'est à dire de couples "clé:valeur".

#nom programme : parcours_dico.py
#objet : parcours d'un dictionnaire

carnet = {"Pierre" : "pierre.dubus@gmail.com", "Pauline" : "duboispauline@hotmail.fr", "jacques" : "fredo_jacky@free.fr"}
for item in carnet.items():
    print(item)

Les noms des variables après le mot "for" n'ont aucune importance. Ce qui compte c'est d'appliquer la méthode items() à l'objet de type dictionnaire.

Exécution de ce programme :

Pierre   pierre.dubus@gmail.com
Pauline   duboispauline@hotmail.fr
jacques   fredo_jacky@free.fr

Remarques :
Pour afficher uniquement les clés il suffirait d'écrire :
for cle in carnet.keys():
Pour afficher uniquement les valeurs il suffirait d'écrire :
for valeur in carnet.values()

Nous avons donc trois méthodes pour parcourir un dictionnaire : items(), keys(), values().
Le mot après "for" est libre par contre après "in" il faut surtout écrire "nomDictionnaire.values()/keys()/items()"

Les ensembles

Décidément Python n'est pas avare en structures de données. Vous connaissiez les listes et les tuples et vous venez de voir les dictionnaires.
Et bien depuis la version 3 de Python, il existe un nouveau type de séquence : les ensembles (ou "set").

Différence entre un "dico" et un "set"

>>> mon_dico = {"cle1": 10, "cle2" : 15, "cle3":20} >>> type(mon_dico) <class 'dict'> >>> mon_set = {0,1,2,3,4,5} >>> type(mon_set) <class 'set'> >>> donnees = {} >>> type(donnees) <class 'dict'> >>> ensemble =set() >>> type(ensemble) <class 'set'> >>>

Tantôt la fonction type() retourne "dict" (comme dictionnaire) ou "set" (comme ensemble).
Il ne faut pas confondre les ensembles avec les dictionnaires.
Certes dans les deux cas les délimiteurs sont des accolades. Mais dans un ensemble il n'y a que des éléments simples alors que dans un dictionnaire il y a des paires de "clé-valeur".

Intérêt des ensembles

Puisqu'un "set" est une séquence de valeurs comme une liste, quel est l'intérêt pratique de cette nouvelle structure ???
À la différence d'une liste, un ensemble ne peut contenir une valeur qu'une fois. En d'autres termes, il ne peut y avoir de doublons dans un ensemble.

Création d'un ensemble

Il existe plusieurs façons de créer un ensemble.

Pour créer un ensemble vide, il faut écrire : nomSet = set()

Créer à partir d'une saisie.
Exemple :

>>> monset ={3,3,5,5}  # impérativemnent une paire d'accolades
>>> monset
>>> type(monset)

>>>monset
{3, 5}

Si vous tentez de saisir des doublons dans un ensemble, l'interpréteur ne signale aucune erreur mais élimine les doublons de la séquence.

Création d'un "set" à partir d'une liste

>>> liste1 = [1,2,3,4,5,3]
>>> ensemble1 = set(liste1)
>>> ensemble1
{1, 2, 3, 4, 5}
>>>

Il faut donc impérativement utiliser la fonction set().
Dans la liste d'origine il y avait un doublon, doublon que l'on ne retrouve plus dans le "set" de destination.
Notez malgré le doublon dans la liste d'origine, il n'y a pas eu plantage.

On peut convertir une chaine en un ensemble.
Exemple :

>>> ensemble2 = set("anguille")
>>> ensemble2
{'l', 'a', 'n', 'i', 'u', 'e', 'g'}
>>> ensemble3 = set("lotte de mer")
>>> ensemble3
{'r', 'l', 'm', 'd', 'e', ' ', 'o', 't'}
>>>

Le mot "anguille" comprend deux "l". Dans "ensemble2" on ne retrouve qu'un "l".
Même type de remarque pour "ensemble3".
Ici aussi, il faut utiliser la fonction set().

On peut construire rapidement un "set" composé de nombres avec la fonction range().

>>> ensemble4 =set(range(1,10))
>>> ensemble4
{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}

Il faut donc imbriquer la fonction range() dans la fonction set().

Opérations sur les ensembles

Maintenant que vous savez créé un ensemble de différentes manières, voyons les manipulations d'un 'set'.

Ajouter une valeur au "set"

>>> ensemble3.add('i')
>>> ensemble3
{'r', 'l', 'm', 'd', 'i', 'e', ' ', 'o', 't'}
>>> ensemble3.add('l')
>>> ensemble3
{'r', 'l', 'm', 'd', 'i', 'e', ' ', 'o', 't'}

On a pu ajouter la lettre "i' à l'ensemble. Par contre la tentative d'ajout de la lettre "l" a échoué puisque cette valeur existait déjà dans le "set".
Constatez qu'il n'y a pas eu "plantage".

Vérifier l'existence d'une valeur dans le set

>>> 2 in ensemble4
True
>>> "a" in ensemble3
False
>>>

On peut donc appliquer les opérateurs "in" et "not in" à un ensemble.

Parcourir un ensemble

Un 'set' est une structure itérable donc peut être parcouru par une boucle FOR.

 
>>> for lettre in ensemble3:
...     lettre
...
'r'
'l'
'm'
'd'
'i'
'e'
' '
'o'
't'

Ce qu'on ne peut pas faire sur un ensemble

Un ensemble n'est pas une séquence : un élément n'a pas d'indice.

Démonstration :

>>> ensemble4 =set(range(1,10)) >>> ensemble4[2] TypeError: 'set' object is not subscriptable >>> ensemble4.index(7) AttributeError: 'set' object has no attribute 'index'

Donc on ne peut pas "slicer" un ensemble ni appliquer la méthode index().

Autres manipulations possibles

Vider un set de ses éléments

 
>>> ensemble4.clear()
>>> ensemble4
set()

"ensemble4" est vidé grâce à la méthode clear()

Supprimer un élément dans l'ensemble

>>> ensemble3.discard('i')
>>> ensemble3
{'r', 'l', 'm', 'd', 'e', ' ', 'o', 't'}
>>> ensemble3.discard('w')
>>> ensemble3.remove('w')
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
KeyError: 'w'

Je supprime la lettre "i" de l'ensemble puis je demande la suppression d'un élément qui n'existe pas ; l'interpréteur ne lève pas d'exception avec la méthode discard() mais signale une erreur avec la méthode remove().

Union de deux ensembles

>>> set1 = set(range(1,10))
>>> set1
{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
>>> set2 =set(range(5,12))
>>> set2
{5, 6, 7, 8, 9, 10, 11}
>>> set_union = set1.union(set2)
>>> set_union
{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11}

Le nouveau ensemble ("set_union") est bien l'union de "set1" et "set2". Les valeurs communes aux deux ensembles d'origine ne sont présents qu'une fois.

Intersection de deux ensembles

>>> set_inter = set1.intersection(set2)
>>> set_inter
{5, 6, 7, 8, 9}

Le nouvel ensemble ("set_inter") ne comprend que les éléments qui étaient communs aux deux ensembles d'origine : 5,6,7,8,9.

Convertir un ensemble en chaine

>>> ensemble1 = {"aaa", "bbb","ccc", "eee","ddd"} >>> type(ensemble1) <class 'set'> >>> machaine =" / ".join(ensemble1) >>> machaine 'aaa / ddd / eee / bbb / ccc'

Donc nous pouvons produire une chaine à partir d'un ensemble.

La méthode 'join()' peut donc s'appliquer à des listes, des tuples, des dictionnaires et des ensembles pour produire une chaine.

Exemple d'utilisation des ensembles

Deux plongeurs donnent la liste des poissons qu'ils ont pu observer dans un lac.
Vous devez en déduire la liste des poissons de ce biotope (sans doublons).

>>> plongeur1 = {"gardon", "goujon", "brème", "carpe", "rotengle", "barbeau", "silure"}
>>> plongeur2 = {"anguille", "alose", "gardon", "brochet", "perche", "barbeau", "poisson-chat"}
>>> liste_poissons = plongeur1.union(plongeur2)
>>> liste_poissons
{'brème', 'gardon', 'poisson-chat', 'barbeau', 'silure', 'goujon', 'alose', 'carpe', 'brochet',
 'anguille', 'perche', 'rotengle'}
>>> len(plongeur1)
7
>>> len(plongeur2)
7
>>> len(liste_poissons)
12

Deux espèces ont été signalées par les deux plongeurs.
Aucun doublon dans le nouveau set !

Programme basé sur un ensemble

Vous vous souvenez du programme qui consistait à tirer au sort cinq cartes. Je disais même que ce programme "trichait" puisqu'une même carte pouvait être tirée 2 fois.
En utilisant un ensemble à la place d'une liste, nous n'aurons plus ce problème !

Le code corrigé

# nom programme : tirage_carte_plus.py
#objet : tirage au sort de 5 cartes.
""" Version améliorée :
les cartes tirées sont rangées dans un ensemble.
Ainsi il ne peut y avoir de doublons.
"""

from random import *
enseignes = ['pique', 'coeur', 'carreau', 'trèfle']
rang = ['As', 'Roi', 'Dame', 'Valet', 10, 9, 8 , 7]
reponse ="o"
while reponse in "Oo":
    mon_jeu =set()      # main stockée dans un set
    for i in range(5):
        carte_e = choice (enseignes)
        carte_r = choice (rang)
        carte_tiree = str(carte_r) + " de " + carte_e
        mon_jeu.add(carte_tiree)

    print("Mon jeu : ")
     for carte in mon_jeu:
        print(carte, end =" - ")
    print ("\n Nombre de cartes de la main :", len(mon_jeu))
    print("----------------------------------------------")
    reponse =input("Encore un tirage o/n  ? : " ) 

Notez les commentaires multi-lignes.

Notez que la fonction len() fonctionne pour tous les types de séquences (liste, tuple, dictionnaire, ensemble).
Par contre pour ajouter un élément à un set, la méthode est add() et non pas append().

Trace de l'exécution

Mon jeu : 
Valet de trèfle - Roi de coeur - Dame de coeur - Dame de trèfle - 
 Nombre de cartes de la main : 4
----------------------------------------------
Encore un tirage o/n  ? : o
Mon jeu : 
Roi de pique - 9 de pique - 9 de trèfle - Valet de pique - 
 Nombre de cartes de la main : 4
----------------------------------------------
Encore un tirage o/n  ? : o
Mon jeu : 
As de coeur - Valet de pique - As de pique - 9 de pique - Dame de pique - 
 Nombre de cartes de la main : 5

Et oui, il y a encore un petit problème. Si la même carte est tirée au sort deux fois, l'ensemble ne comprend alors que 4 cartes (puisque les doublons sont interdits).

Il faudrait imaginer que dans ce cas (N cartes < à 5) il y ait un nouveau tirage.
C'est possible à condition de créer une fonction "tirage_carte" et d'appeler cette fonction dans le programme principal jusqu'à ce que le nombre de cartes dans la main soit de 5. C'est ce qu'on appelle faire de la programmation structurée.
Et oui, élaborer un programme parfait c'est parfois un long chemin ...