NSI Première

Les Tableaux ou Listes en Python

I. Définition

Souvent appelées tableaux dans les autres langages, les listes (appelées ainsi dans Python) vont nous permettre de stocker plusieurs valeurs (chaîne, nombre) dans une structure unique, c’est une séquence.

Les listes (ou tableaux) sont des séquences modifiables (on parle d'objets "mutables").

Python autorise la construction de liste contenant des valeurs de types différents (par exemple entier et chaîne de caractères), ce qui leur confère une grande flexibilité.

Une liste est déclarée par une série de valeurs (n'oubliez pas les guillemets, simples ou doubles, s'il s'agit de chaînes de caractères) séparées par des virgules, et le tout encadré par des crochets.

En voici quelques exemples :

 animaux = ['girafe', 'tigre', 'singe', 'souris']
 
 tailles = [5, 2.5, 1.75, 0.15]
 
 fruits = ["pomme", "orange", "fraise"]
 
 mixte = ['girafe', 5, 'souris', 0.15]
 
 liste_nombres = [56, 76, 45, 89]
 

II. Première approche

1. Pour lire le contenu d'une liste, il suffit d'utiliser un « indice de position » (le 1er élément de la liste a l'indice 0, le deuxième élément a l'indice 1...).

On aura : liste [indice de position].

a) Soit le programme suivant :

fruits =["pomme", "orange", "fraise"]

print(fruits[1])

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

Vérifiez votre réponse.

Remarque

Oublier que l'indice de position du 1er élément d'une liste est 0 et pas 1 est une erreur « classique ».

 liste : ['girafe', 'tigre', 'singe', 'souris']
 indice :  0 1 2 3

b) Écrire une procédure qui prend en entrée comme paramètre un numéro de mois (de 1 à 12), puis affiche : « Vous avez sélectionné le mois de : xxxxxx » (avec xxxxxx = janvier si l'utilisateur a choisi 1, août si l'utilisateur a choisi 8...).

c) Tout comme les chaînes de caractères, les listes supportent l'opérateur + de concaténation, ainsi que l'opérateur * pour la duplication.

Soit le programme suivant :

 ani1 = ['girafe', 'tigre']
 ani2 = ['singe', 'souris']
 
 ani1 + ani2
 ani1 * 3
 

Quels sont les résultats attendus après l'exécution de ce programme ?

Vérifiez votre réponse.

d) Soit le programme suivant :

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

i = 0

while i < 5:

print(semaine[i])

i = i + 1

print("C'est terminé")

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

Vérifiez votre réponse.

e) La boucle for va nous permettre de parcourir les éléments d'une liste plus facilement qu'avec une boucle while.

Re écrire le programme de la question d) en utilisant une boucle for.

(Vous pouvez utiliser la variable « jour »).

2. Il est possible de connaître la taille d'une liste en utilisant l'instruction len(nom_de_la_iste).

Soit le programme suivant :

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

print(len(semaine))

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

Vérifiez votre réponse.

3. Il est possible d'ajouter un élément à une liste (en fin de liste plus précisément) grâce à la fonction apend().

Pour ajouter l'élément « b » à la fin de la liste ma_liste, il faut utiliser une syntaxe un peu particulière : ma_liste.append(b)

a) Soit le programme suivant :

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

for jour in semaine:

print(jour)

print("Rajoutons le samedi")

semaine.append('samedi')

for jour in semaine:

print(jour)

print("Voilà, comme vous pouvez le constater c'est chose faite !")

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

Vérifiez votre réponse.

b) Avec des nombres

On donne le programme suivant :

liste_nombres = [] # cette instruction créer une liste vide

for element in range(0, 5):

liste_nombres.append(element)

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

Vérifiez votre réponse.

4. Indice négatif

La liste peut également être indexée avec des nombres négatifs selon le modèle suivant :

 liste  : ['girafe', 'tigre', 'singe', 'souris']
 indice positif : 0 1 2 3
 indice négatif : -4 -3 -2 -1
 

ou encore

 liste : ['A','B','C','D','E','F']
 indice positif : 0 1 2 3 4 5
 indice négatif : -6 -5 -4 -3 - 2 -1

Les indices négatifs reviennent à compter à partir de la fin.

Leur principal avantage est que vous pouvez accéder au dernier élément d'une liste à l'aide de l'indice - 1 sans pour autant connaître la longueur de cette liste.

L'avant-dernier élément a lui l'indice -2, l'avant-avant dernier l'indice -3, etc.

III. Créer une liste par compréhension

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

liste_nombres = [5, 8, 6, 9]

ou encore à l'aide de la méthode "append"

1. Les fonctions range() et list()

L'instruction range() est une fonction spéciale en Python qui génère des nombres entiers compris dans un intervalle.

Lorsqu'elle est utilisée en combinaison avec la fonction list(), on obtient une liste d'entiers.

Par exemple :

 >>> list(range(10))
 [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

La commande list(range(10)) a généré une liste contenant tous les nombres entiers de 0 inclus à 10 exclu.

Dans l'exemple ci-dessus, la fonction range() a pris un argument, mais elle peut également prendre deux ou trois arguments, voyez plutôt :

 
 >>> list(range(0, 5))
 [0, 1, 2, 3, 4]
 
 >>> list(range(15, 20))
 [15, 16, 17, 18, 19]
 
 >>> list(range(0, 1000, 200))
 [0, 200, 400, 600, 800]
 
 >>> list(range(2, -2, -1))
 [2, 1, 0, -1]

L'instruction range() fonctionne sur le modèle range([début,] fin[, pas]).

Les arguments entre crochets sont optionnels.

Pour obtenir une liste de nombres entiers, il faut l'utiliser systématiquement avec la fonction list().

Il faudrait, par exemple, préciser un pas de -1 pour obtenir une liste d'entiers décroissants :

 >>> list(range(10,0,-1))
 [10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1]
 

2. Liste par compréhension

Il est aussi possible d'obtenir exactement le même résultat qu'à la question 3b) en une seule ligne grâce à la compréhension de tableau :

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

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

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

Quel est le contenu du tableau référencé par la variable nombres après l'exécution des programmes ci-dessous ? (utilisez la console pour vérifier votre réponse)

· listes = [1, 7, 9, 15, 5, 20, 10, 8]

nombres = [p for p in listes if p > 10]

· listes = [1, 7, 9, 15, 5, 20, 10, 8]

nombres = [p**2 for p in listes if p < 10]

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

IV. D'autres méthodes et fonctions utiles.¶

De nombreuses méthodes existent sur les listes, citons par exemple:

liste.sort() trie la liste dans l'ordre croissant. Les éléments doivent être de nature comparable

liste.reverse() : inverse l’ordre des éléments.

liste.index(élément_de_liste) : renvoie l’indice dans la liste d’un élément donné.

liste.remove(élément_de_liste) : enlève un élément de la liste. Si l'élément est présent plusieurs fois, seule la première occurence sera retirée.

liste.insert(index, élément_de_liste) : ajoute un élément à la liste à l'index précisé.

min(liste) : donne le minimum d'une liste.

max(liste) : donne le maximun d’une liste

liste1.extend(liste2) : rajoute liste2 à la fin de liste1. Il est équivalent de faire liste1 = liste1 + liste 2

Remarque :

Dans la majeure partie des exercices en début d'année, l'utilisation de ces méthodes est interdite ; en effet elles suppriment la visée pédagogique desdits exercices.