TD2b listes, indices, méthodes

Ex 0: Parcours d’une liste

Une boucle bornée utilise le mot for. La structure suit le schéma suivant:

for variant in iterable:
    # traitement sur le variant

L’itérable est un ensemble de valeurs prises successivement par le variant. A chaque itération, le variant passe à la valeur suivante.

Cet itérable peut être une liste, ou une sequence de nombre entiers (range(n), range(len(L)), …)

On souhaite afficher les valeurs de l’iterable avec la fonction print. On donne les 2 scripts suivants:

• script 1

L = [1, 10, 100, 1000]
for x in L:
  print(x)

• script 2

L = [1, 10, 100, 1000]
for i in range(len(L)):
  print(i)

• Question: Lequel des 2 scripts précédents affiche 1 10 100 1000? Lequel des 2 affiche 0 1 2 3? Préciser dans chaque cas:

  • quel est le variant
  • quel est l’itérable
  • quelles sont les valeurs successives prises par le variant

Ex 1: table de 3

On peut créer une liste VIDE, en faisant L = [], puis lui ajouter des valeurs. C’est ce qui doit être réalisé par ce programme.

L = []
for  i in  range(11):
  L.append(...)

Recopier et compléter le programme. Celui-ci doit compléter la liste avec les valeurs de la table de 3.

• Question a1: Que vaut la liste L après ce programme? Quelles sont les valeurs prises par l’iterable i?

• Question a2: Comment avez vous complété les ...? Comment feriez-vous pour compléter les valeurs de la table de 7?

Ecrire l’instruction en compréhension de liste qui construit la liste L. (voir cours sur les types sequentiels > listes > comprehension de liste)

Ex 2: Energie en sciences physiques

On donne les listes de relevés du temps et de la vitesse pour un mobile.

La vitesse vitesse[0]est relevée au temps t[0], vitesse[1]est relevée au temps t[1], etc…

t = [0,0.04,0.08,0.12,0.16,0.2,0.24]
vitesse = [5.2,4.8,4.41,4.02,3.63,3.23,2.84]

Dans une cellule Python,

• Recopiez les 2 listes et leur contenu
• commencez par attribuer 100 à la variable m.
• créez une liste vide pour l’énergie: E = []
• calculer les éléments de la liste E, l’energie cinetique pour un systeme de masse 100kg et de vitesse v, selon la loi:

E = 1/2 * m * v**2

Pour réaliser cela, vous completerez la boucle bornée sur les valeurs de vitesse:

for v in vitesse:
  E.append(...)

Ecrire l’instruction en compréhension de liste qui construit la liste E. (voir cours sur les types sequentiels > listes > comprehension de liste)

• Question b: Recopier le script sur votre feuille.

• Question c: Afficher le graphique de l’Energie cinétique E au cours du temps. (abscisses: t, ordonnées: E). Recopier le script entier dans votre cahier. Identifier dans le script les parties qui servent à:

  • déclarer des variables et des listes
  • calculer les termes d’une liste avec une boucle bornée
  • importer un module
  • tracer un graphique

Ex 3: algorithmes simples utilisant une boucle bornée

Le script suivant calcule la somme des 99 premiers entiers:

Tester le script suivant et lire le résultat.

somme = 0
for n in range(100):
  somme = somme + n
somme

• Question d: adapter ce script pour que celui-ci calcule la somme des termes $2^i$ pour i variant de 0 à 99:

  $$2^0 + 2^1 + 2^2 + ... + 2^{99}$$

• Question e: adapter ce script pour calculer le nombre de boules de la pyramique à 7 étages suivante. Quel est ce nombre? Quel serait ce nombre pour une pyramide à 99 étage?

Ex 4: Autres types construits

Tuple

Soit le tuple T suivant:

T = (("A",1),("B",2),("C",3))

L’interpreteur python construit l’objet T de la manière suivante:

Lorsque l’on utilise la boucle bornée:

for elem in T:

…cela créé un itérable (un ensemble), comme sur l’image suivante:

Ainsi, avec le programme suivant:

T = (("A",1),("B",2),("C",3))
for elem in T:
  print(elem)

On affiche:

("A",1)
("B",2)
("C",3)

A vous de jouer: Ecrire un programme qui parcourt les éléments de T, et affiche le caractère lu à la première position:

"A"
"B"
"C"

On utilisera la même boucle for que dans l’exemple précédent.

Dictionnaire

On souhaite construire un dictionnaire python D à partir du tuple T.

Les caractères seront les clés du dictionnaire, et les entiers, les valeurs correspondantes.

On souhaite que D soit constitué de: {"A":1,"B":2,"C":3}

Adapter le script précédent pour construire D à partir des éléments de T.

On peut aussi construire un dictionnaire par compréhension, en une seule ligne.

Exemple:

>>> L1 = ("a","b","c")
>>> dico = {i:L1[i] for i  in range(len(L1))}
>>> dico
{0: 'a', 1: 'b', 2: 'c'}

Construire le dictionnaire D par compréhension de dictionnaire.

Ex 5: Méthodes de listes — gérer un plan de vols

On reprend l’exemple du cours sur les aéroports :

aeroports = ['CDG', 'ORY', 'LIS']

• Question a: Un nouveau vol dessert New-York. Ajouter 'JFK' en fin de liste, avec la méthode adéquate.

• Question b: Un vol vers Londres-City doit être inséré juste après 'ORY' (en 3e position), sans reconstruire toute la liste. Quelle méthode utiliser ? Écrire l’instruction.

• Question c: Le vol vers 'LIS' est annulé : supprimer cet aéroport de la liste (méthode remove).

• Question d: Quel est l’index de 'JFK' dans la liste actuelle ? Écrire l’instruction qui permet de l’obtenir sans le compter à la main.

• Question e: Le dernier aéroport ajouté à la liste doit être retiré, et son nom doit être annoncé à l’écran. Quelle méthode permet de faire les deux à la fois ? Écrire l’instruction correspondante.

• Question f: Une compagnie partenaire propose également les aéroports ['AMS', 'BRU']. Fusionner cette liste à la fin de aeroports, en une seule instruction (sans boucle for).

• Question g (bilan): Recopier le script complet, dans l’ordre des questions a à f, puis afficher aeroports à la fin. Vérifier votre résultat à l’IDE.

Ex 6: Trier une liste — classement de notes

On donne la liste de notes suivante :

notes = [12, 8, 15, 10, 20, 6, 14]

• Question a: Utiliser sorted(notes) pour obtenir une copie triée par ordre croissant, stockée dans une nouvelle variable notes_triees. Vérifier ensuite que notes n’a pas changé.

• Question b: Utiliser la méthode sort() pour trier notes en place. Vérifier que notes a bien changé cette fois.

• Question c — piège classique: Que se passe-t-il si on exécute notes = notes.sort() ? Tester à l’IDE, afficher notes, et expliquer le résultat obtenu en une phrase (aide : que renvoie une méthode qui trie « en place » ?).

• Question d: En consultant help(list.sort) ou help(sorted), trouver le paramètre optionnel qui permet de trier une liste par ordre décroissant. Trier notes par ordre décroissant, avec sort() puis avec sorted().

Ex 7: Copier une liste — le piège de la référence

On exécute le script suivant :

original = [1, 2, 3]
copie = original
copie.append(4)
print(original)
print(copie)

• Question a: Sans exécuter, prédire ce qu’affichent les deux print. Vérifier ensuite à l’IDE.

• Question b: Le résultat de original vous étonne-t-il ? Expliquer, en une ou deux phrases, pourquoi modifier copie a également modifié original (aide : que fait réellement l’instruction copie = original ?).

• Question c: Réécrire le script pour que copie soit une liste réellement indépendante de original (deux façons sont possibles — en écrire au moins une). Vérifier qu’après modification de copie, original reste bien [1, 2, 3].

Ex 8: Méthodes de dictionnaires — le carnet de capitales

On reprend l’exemple du cours :

capitales = {'France': 'Paris', 'Italie': 'Rome', 'Allemagne': 'Berlin'}

• Question a: Afficher, une par ligne, toutes les clés du dictionnaire (méthode keys).

• Question b: Afficher, une par ligne, toutes les valeurs du dictionnaire (méthode values).

• Question c: Afficher, une par ligne, chaque pays suivi de sa capitale sur la même ligne, par exemple France Paris (méthode items).

• Question d: Le Portugal doit être ajouté au dictionnaire, avec Lisbonne pour capitale. Écrire l’instruction.

• Question e: Une erreur s’est glissée : la capitale associée à 'Allemagne' doit être modifiée en 'Berlin' si ce n’est pas déjà le cas, sinon laissez comme c’est. Écrire l’instruction qui modifierait cette valeur si nécessaire.

• Question f: Le pays 'Italie' ne doit plus figurer dans le dictionnaire : le supprimer avec del.

• Question g: Faire une copie indépendante de capitales dans une nouvelle variable mes_capitales (attention à ne pas faire une simple affectation). Ajouter 'Espagne': 'Madrid' uniquement à mes_capitales, puis vérifier que capitales n’a pas changé.

• Question h (compréhension de dictionnaire): Construire, en une seule ligne, un nouveau dictionnaire capitales_maj qui contient les mêmes clés que capitales, mais avec les valeurs (les noms de villes) tout en majuscules. On utilisera la méthode upper() sur les chaînes de caractères, dans une compréhension de dictionnaire.

Suite

Cours

TP2 decouverte du cours

TD2a les types construits, les copies par valeur et reference sur Pythontutor

TD2b le parcours de liste, compréhension de liste et tracé graphique

TP3 les tableaux