Rappels de cours sur les listes

• page 1: listes et boucles bornées
• page 2: types construits: list, tuple, dict

Editeur Python

• Utiliser un notebook. Saisir une ou plusieurs lignes de code Python, puis appuyer simultanement sur Majuscule(Shift) + Entrée pour executer le code.

TP5 Listes

Ex 1: Elements d’une liste

Utiliser un indice

Dans une cellule, saisir la ligne suivante:

s = ['lundi', 'mardi',  'mercredi']

Prevoir ou tester chacune des propositions suivantes:

• Question a1: Quel est l’indice du dernier élément d’une liste? (on ne connait pas le nombre total)

Modifier des éléments de liste

• Question a2: Comment modifie-t-on la liste ['lundi', 'mardi', 'mercredi'] pour obtenir ['lundi', 'mardi', 'jeudi']?

• Question a3: Pourquoi l’instruction s[4] = "samedi" génère t-elle une erreur?

Slice: découpage d’une liste à partir des indices

Pour découper une liste, on utilise le séparateur : entre les indices de début et fin de liste.

Avec la liste:

s = ['lundi', 'mardi',  'mercredi', 'jeudi', 'vendredi']

Prevoir ou tester chacune des propositions suivantes:

• Question b: Que retourne la proposition s[1:]? Découpe t-elle la liste après le premier élément, le 2e élément, ou bien retourne t-elle la liste entière?

Ex 2: Opérations sur les éléments et sur les listes

Modifier une valeur (opérateurs +-/*)

Saisir le script suivant:

t = [2, 8,  9,  2]
t[2]  = t[2] + 5

• Question c: Que vaut t à la fin du script t[2] = t[2] + 5? La valeur 5 est-elle ajoutée à chaque élément de la liste, ou bien à un seul élément?

Coller 2 listes (opérateur +)

Saisir le script suivant, ou bien voir son execution sur pythontutor

l1 = [1,2,3]
l2 = [4,5,6]
l1 = l1 + l2
print(l1)

• Question d1: Que fait l’opérateur + entre 2 listes?

Prevoir ou tester le script suivant:

l1 = [1,2,3]
l2 = l1 * 3
print(l2)

• Question d2: Que fait l’opération * 3 sur une liste?

Ex 3: Méthodes de listes

Ajouter, retirer, étendre une liste

Dans une cellule, saisir la ligne suivante:

s = ['lundi', 'mardi',  'mercredi']

Puis tester chacune des propositions suivantes:

• Question e1: Pourquoi la valeur renvoyée par len(s) évolue t-elle au cours de l’exercice? Quel est le rôle de chacune de ces méthodes (len, pop, extend).

• Question e2: Laquelle de ces méthodes peut-on utiliser pour réaliser l’opération l1 = l1 + l2 comme dans l’exercice précédent? Ecrire l’instruction équivalente.

Rechercher dans une liste

Dans une cellule, saisir la ligne suivante:

from random import shuffle
s = ['lundi', 'mardi',  'mercredi', 'jeudi', 'vendredi']
shuffle(s)
print(s)

• Question e3: Quel est le rôle de la fonction shuffle?

Dans le shell python, utiliser la méthode index:

>>> s.index('lundi')

• Question e4: Quel est le rôle de la fonction index?

Ex 4: chaine de caractere comme une liste

• script 1

debut = "Bon"
fin = "jour"
debut + fin

• script 2

debut = "20"
fin = "22"
debut + fin

• script 3

debut = [2,0]
fin = [2,2]
debut + fin

• Question f1: Y-a-t-il une ressemblance entre:
  • l’opérateur +appliqué à une chaine de caractères
  • l’opérateur + appliqué à une liste?

Transformer en liste

• script 4: transformer un str en une liste

phrase = "une phrase assez longue"
L = list(phrase)

• script 5: découper un str en une liste

phrase = "mais,pourquoi,autant,de,virgules?"
L = phrase.split(',')
print(L)

• Question f2: à partir de ces exemples, comment pourrait-on obtenir ['une', 'phrase', 'assez', 'longue'] à partir de la chaine phrase?

Ex 5: utiliser l’indice (liste) ou une clé (dictionnaire)

indice

Compléter l’instruction print(...) qui, selon le numéro n du jour de la semaine (1-7) affiche le nom du jour de la semaine.

semaine = ['Lundi', 'Mardi','Mercredi','Jeudi','vendredi','samedi','dimanche']
for n in range(len(semaine)):
  print(semaine[...])

clés d’un dictionnaire

Même exercice, mais cette fois-ci avec un dictionnaire.

Pour parcourir les clés du dictionnaire semaine, on utilise une boucle for avec l’iterable semaine.keys()

semaine = {1:'Lundi',2:'Mardi',3:'Mercredi',4:'Jeudi',5:'vendredi',6:'samedi',7:'dimanche'}
for i in semaine.keys():
  print(i)

Compléter l’instruction print(...) pour afficher chaque jour de la semaine:

semaine = {1:'Lundi',2:'Mardi',3:'Mercredi',4:'Jeudi',5:'vendredi',6:'samedi',7:'dimanche'}
for n in semaine.keys():
  print(semaine[...])

• Question g: Compléter la phrase: Pour parcourir les éléments de liste, on fait une boucle avec un variant sur les [indices/clés]. Pour les éléments d’un dictionnaire, on utilise un variant sur les [indices/clés].

Clé de type str

Un dictionnaire accepte aussi des chaines de caractère pour clé. Exemple:

D = {"John":"+33620200202", "Doe":"+33640400404"}
print(D["John"])
print(D["Doe"])

Traiter les éléments d’un dictionnaire

Compléter le programme. A chaque itération, vous devrez:

• lire le jour de la semaine associé à la clé n
• ajouter le jour dans une liste L

L = []
semaine = {1:'Lundi',2:'Mardi',3:'Mercredi',4:'Jeudi',5:'vendredi',6:'samedi',7:'dimanche'}
for n in semaine.keys():
  jour = semaine[...]
  L.append(...)
print(L)

• Question h1: Quelle instruction est utilisée pour parcourir les clés d’un dictionnaire?
• Question h2: Quelle instruction est utilisée pour placer une nouvelle valeur dans une liste (à la fin de cette liste)?

Placer des éléments dans un dictionnaire

Compléter le script ci-dessous. Celui-ci doit:

• parcourir les éléments de liste (parcours par indice)
• si l’indice est pair, c’est une clé, mémoriser cette clé
• si l’indice est impair, c’est une valeur, mémoriser cette valeur
• placer dans un dictionnaire tous les couples clé:valeur

L = ['nom','Alice','classe','Premiere','activité','Judo']
D = {}
for i in range(len(L)):
  if ... % 2 == ...:
    cle = L[...]
  else:
    valeur = L[...]
    D[....] = valeur
print(D)

• Question h3: Quelle instruction est utilisée pour tester la parité de l’indice i?
• Question h4: Quelle instruction est utilisée pour placer un nouveau couple clé:valeur dans le dictionnaire?

Ex 6: Liste de listes

On définit une liste appelée matrice

Dans une cellule Python, saisir la ligne suivante:

matrice  = [[1,2,3], [4,5,6],  [7,8,9],  [10,11,12]]

Utiliser le shell python pour explorer les propositions du tableau.

• Question h1: Recopier et compléter le tableau:

• Question h2: on souhaite maintenant remplir la 1ere colonne du tableau, celle des propositions. En faisant des recherches à l’aide de l’editeur Python, retrouver celle qui affichera la bonne valeur, puis recopier et completer le tableau.

• Question i: On considère la liste de listes suivante :

tictactoe = [['O', 'O',  'O'],
             ['O', 'O',  'O'],
             ['O', 'O',  'O']]

(la liste peut être écrite sur une même ligne ou avec un retour à la ligne pour chaque élément comme vu ici)

• Question j: Quelles instructions faut-il écrire pour obtenir une diagonale de ‘X’? Utiliser des instructions comme tictactoe[...][...] = 'X'

Ex 7: Algorithme sur une liste

Parcours de liste

Commençons par créer une liste L de la manière suivante:

> L = list('abdef')
> print(L)
["a","b","d","e","f"]

On peut parcourir la liste L grâce à ses indices, avec range

# script 1
for i in range(len(L)):
  print(L[i])

# script 2
for i in L:
  print(i)

• Question k1: L’un de ces scipts est un parcours par indice, l’autre par élément: Retrouver parmi les 2 scripts lequel est un parcours par indice. Le variant i prend-il les mêmes valeurs?

Traitement des valeurs de la liste

Cette liste ne contient pas de "c". Vous allez le rajouter en procédant à un décalage des valeurs de la liste.

1. Commencez par étendre la liste avec un nouveau caractère, "f" par exemple.
2. Parcourir la liste à partir de l’élément "d" jusqu’à la fin.
3. Dans la boucle: Décalage. Remplacer la valeur de l’élément de rang i+1 par celle de rang i
4. Mettre "c" à la bonne place.

Ecrire et tester le programme.

• Question k2: Recopier votre script une fois que celui-ci est fonctionnel.

Ex 8: tracer un graphique

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

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

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

• Completer le script python suivant pour afficher un graphique en nuage de points, avec le temps en abscisses et la vitesse en ordonnées.

*La fonction scatter va placer les points sur le graphique à partir de 2 listes, qu’il faudra placer en argument. Par exemple plt.scatter(x,y) place les points à partir de leur abscisses x et leur ordonnées y.

import matplotlib.pyplot as plt
plt.scatter(...
plt.show()

• La fonction scatter propose de nombreuses options, qui valent None par defaut. Utiliser la documentation officielle et choisir une valeur pour l’un de ces paramètres optionnels (forme du point, couleur, …)

• Ajouter les fonctions clf, grid, xlabel et ylabel pour personnaliser votre graphique:

import matplotlib.pyplot as plt

plt.clf()
plt.grid()
plt.scatter(...
plt.xlabel('temps(min)')
plt.ylabel('vitesse (m/s)')
plt.show()

• Question l: Expliquer le rôle de chacune de ces fonctions: clf, grid, xlabel et show.

Portfolio

• Quel est l’indice du premier élément de liste? Du dernier?

• Comment atteindre l’élément de rang 6 dans la liste L? (Pour lire sa valeur; pour modifier sa valeur)?

• Quelle instruction permet de déplacer une valeur du rang i au rang i+1 dans une liste L?

• Comment note t-on le slice sur une liste L, pour ne conserver que les éléments du rang 1 jusqu’à l’avant dernier rang?

• Quelles sont les différentes méthodes de liste, et quel est leur rôle? Exemples.

• Soit la liste L = [['a','b'],['c','d']]. Comment atteindre l’élément ‘c’, premier élément de la 2e sous-liste?

• Comment parcourt-on une liste par élément, à l’aide d’une boucle for? Et comment parcourt-on par indice? Exemples.

• Qu’est ce qu’un VARIANT de boucle? (préciser à l’aide des exemples précédents)

• Quelle instruction for permet de parcourir les clés d’un dictionnaire? Comment atteindre la valeur d’un dictionnaire D, associé à la clé 7?

• Les clés d’un dictionnaire sont-elles forcement des clés numériques? Ou bien peut-on aussi placer des clés de types string? Exemple.

• Comment placer toutes les valeurs d’un dictionnaire dans une liste L (voir ex 5)?

• Quelle librairie python permet de tracer des graphiques? Quel module?

• Quelle instruction permet de tracer un nuage de point avec la liste X en abscisses et Y en ordonnée?

Liens

• activité sur les copies par valeur et par reference: pythontutor
• TP5 listes, indices, méthodes
• TP6 boucles et parcours de liste