TP3c Systemes scolaires en Europe

Manipuler une table de données (liste de listes et dictionnaires)

On dispose de la table suivante, qui donne, pour 4 pays européens, le nombre d’élèves scolarisés dans le secondaire, le nombre de jours de vacances scolaires par an, et la durée des études secondaires (collège-lycée ou équivalent) :

table = [
    ["Pays", "Nb élèves secondaire", "Jours de vacances/an", "Durée secondaire (ans)"],
    ["France", 5660000, 112, 7],
    ["Allemagne", 6900000, 65, 9],
    ["Espagne", 3500000, 105, 6],
    ["Grèce", 700000, 119, 6],
]

La première ligne contient les étiquettes de colonnes, les lignes suivantes les données proprement dites, un pays par ligne.

1. Copier les données sans l’en-tête

On souhaite travailler uniquement sur les données (sans la ligne d’étiquettes), dans une nouvelle variable donnees, tout en conservant table intacte.

• Écrire une instruction qui construit donnees par une copie par valeur de table, en excluant la première ligne.
• Ajouter dans les données des Pays-Bas dans donnees:
  • Pays : Pays-Bas
  • Nb élèves secondaire : 919 813 élèves (dans la filière générale HAVO / VWO)
  • Jours de vacances/an : Environ 77 jours (soit 11 semaines de congés au total)
  • Durée secondaire (ans) : 6 ans
• Vérifier que modifier donnees (par exemple en ajoutant une ligne avec append) ne modifie pas table.

Remarque à garder en tête pour la suite du cours : cette copie protège la liste table elle-même, mais les lignes qu’elle contient (par exemple donnees[0]) restent les mêmes objets que ceux de table. Modifier un élément d’une ligne de donnees (comme donnees[0][1] = 0) modifierait donc bien la ligne correspondante dans table. On appelle cela une copie de surface (shallow copy).

2. Rechercher le pays ayant le plus grand nombre d’élèves

En parcourant donnees avec une boucle bornée, écrire un script qui détermine le pays possédant le plus grand nombre d’élèves du secondaire (colonne d’indice 1).

Le script devra afficher le nom du pays et le nombre d’élèves correspondant. On procèdera comme pour une recherche de maximum : une variable mémorise le meilleur pays trouvé jusqu’ici, mise à jour à chaque fois qu’une ligne fait mieux.

3. Trier la table par nombre d’élèves décroissant

Python permet de trier une liste avec la fonction sorted (qui renvoie une copie triée) ou avec la méthode sort (qui trie en place). Toutes deux acceptent un paramètre optionnel key, qui indique selon quel critère comparer les éléments.

Documentation (extrait) :

sorted(iterable, key=None, reverse=False)
    - key : fonction appliquée à chaque élément avant comparaison
    - reverse=True : tri décroissant plutôt que croissant

Pour trier donnees selon le nombre d’élèves (2e colonne de chaque ligne), la fonction key doit indiquer comment extraire cette valeur d’une ligne. Par exemple, pour trier selon le nom du pays (1re colonne), on écrirait :

tri_par_pays = sorted(donnees, key=lambda ligne: ligne[0])

• Écrire l’instruction qui construit tri_par_effectif, une copie de donnees triée par nombre d’élèves, du plus grand au plus petit.
• Vérifier que donnees n’a pas été modifiée.

4. Construire un dictionnaire par pays

On souhaite représenter chaque pays par un dictionnaire, dont les clés sont les étiquettes de colonnes de la table d’origine. Voici le script pour la France :

etiquettes = table[0]
ligne_france = table[1]

France = {
    etiquettes[0]: ligne_france[0],
    etiquettes[1]: ligne_france[1],
    etiquettes[2]: ligne_france[2],
    etiquettes[3]: ligne_france[3],
}

• Adapter ce script pour construire, de la même manière, les dictionnaires Allemagne, Espagne et Grece.
• Afficher chacun des 4 dictionnaires pour vérifier leur contenu.

5. Construire un dictionnaire de dictionnaires, automatiquement

Le script de la question 4 doit être réécrit à la main pour chaque pays : ce n’est pas satisfaisant si la table contient un jour 50 pays.

• Parcourir donnees et construire un dictionnaire avec pour clé, le nom de chaque pays, et pour valeur, un dictionnaire vide {}:

{'France': {}, 'Allemagne': {}, 'Espagne': {}, 'Grèce': {}, 'Pays-Bas': {}}

• On souhaite maintenant construire, à partir de la liste table d’origine et à l’aide d’une boucle, un dictionnaire unique pays_dict qui rassemble tous les pays, de la forme :

{
    'France': {'Nb élèves secondaire': 5660000, 'Jours de vacances/an': 112, 'Durée secondaire (ans)': 7},
    'Allemagne': {...},
    ...
}

• Écrire un script qui construit pays_dict automatiquement, en parcourant les lignes de table (sans la ligne d’en-tête) avec une boucle bornée. On pourra s’appuyer sur etiquettes = table[0] et parcourir, pour chaque pays, les indices de colonnes avec une seconde boucle bornée imbriquée.
• Vérifier que pays_dict['France'] donne bien le même contenu que le dictionnaire France construit à la question 4.

Pour aller plus loin : la fonction native zip permet d’associer deux listes élément par élément et simplifie beaucoup ce genre de construction (dict(zip(etiquettes[1:], ligne[1:]))). Si le temps le permet, cherchez sa documentation et proposez une version de pays_dict qui l’utilise.

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