Types construits : tuples, listes et dictionnaires

Un p-uplet est une suite ordonnée dont les positions ne peuvent pas être réaffectées. Il convient lorsque plusieurs résultats forment un tout, par exemple minimum, maximum et moyenne d'une même série. La fonction renvoie un seul objet composé ; l'appelant peut le conserver, accéder par indice ou le décomposer. Le contrat doit documenter l'ordre, car (minimum, maximum) et (maximum, minimum) ont le même type Python mais pas le même sens.

On écrit par exemple t = (2, 8, 4.0) : len(t) vaut 3 et t[0] vaut 2. () est vide ; (7,) contient un élément, tandis que (7) est simplement le nombre 7. C'est la virgule qui distingue ce singleton. minimum, maximum, moyenne = t associe les trois valeurs aux trois noms ; leur nombre doit correspondre.

L'immutabilité porte sur les positions du p-uplet, pas nécessairement sur tout objet qu'il contient. Après t = ([1], 2) puis t[0].append(3), t vaut ([1, 3], 2) : sa première position désigne toujours la même liste, qui a changé. Dans notre résumé d'une série de nombres, seuls des nombres sont renvoyés. La liste vide est refusée, car minimum et moyenne n'y sont pas définis.

Une liste se crée avec des crochets : valeurs = [6, -2, 4], ou [] si elle est vide. Ses indices non négatifs vont de 0 à len(valeurs)-1 : ici 0, 1 et 2. valeurs[1] vaut −2 et valeurs[3] provoque IndexError. Python accepte aussi des indices négatifs, comme −1 pour le dernier élément ; dans nos parcours, nous utilisons les indices de 0 à la longueur moins un.

for valeur in valeurs parcourt les éléments ; for i in range(len(valeurs)) parcourt leurs indices. enumerate(valeurs) fournit à la fois indice et valeur. Affecter valeur = 0 ne change que le nom local ; affecter valeurs[i] = 0 remplace une case. append ajoute un élément à la fin et len donne la longueur. Nos tableaux contiennent des nombres de même type, conformément au modèle étudié en Première.

Une fonction choisit entre modifier l'entrée et construire une nouvelle liste. Ici, sans_negatifs remplace chaque négatif par zéro dans une nouvelle liste : elle ne supprime aucun élément et conserve la longueur. Un filtre, lui, pourrait supprimer les négatifs. Les tests distinguent liste vide, zéro, valeurs déjà positives et plusieurs négatifs consécutifs.

Une compréhension [expression for element in source if condition] construit une nouvelle liste en rendant visibles transformation et filtre. Elle convient aux règles simples ; une boucle explicite reste préférable lorsque plusieurs états ou contrôles doivent être expliqués. Pour une matrice rectangulaire, a[i][j] désigne la colonne j de la ligne i et les limites dépendent de deux dimensions distinctes.

La construction [[0] * colonnes] * lignes ne fabrique qu'une seule liste interne puis répète sa référence. Modifier une cellule modifie alors la même colonne de chaque ligne. Une compréhension externe exécute la création de ligne à chaque tour et produit des objets distincts. La transposition exige en plus de vérifier que toutes les lignes ont la même longueur, faute de quoi la notion de colonne complète n'est pas définie.

Les dimensions et la borne n de carres_pairs sont des entiers non négatifs, sans booléens. Les assertions rendent ce contrat visible pendant l'étude ; elles ne remplacent pas la validation d'entrées d'un service. Notre représentation renvoie [] pour une matrice sans ligne ou sans colonne. Dans ce dernier cas, elle perd l'information sur le nombre de lignes initial : transposer deux fois [[], []] ne reconstitue donc pas [[], []].

Après b = a, les noms a et b désignent le même objet liste. b.append(...) est donc visible via a. Une comparaison a == b porte sur les contenus, tandis que a is b porte sur l'identité. Une affectation ne copie pas automatiquement un objet. Avec des nombres immuables, réaffecter un nom, par exemple x = x + 1, ne modifie pas le nombre auquel un autre nom reste associé.

liste.copy() ou list(liste) crée une nouvelle liste externe, mais conserve les références vers ses éléments : c'est une copie superficielle. Notre fonction copie ensuite chaque ligne d'une grille de nombres avant de remplacer une case. Les listes externes et les lignes sont distinctes. Si les cases contenaient elles-mêmes des listes, celles-ci resteraient partagées : une copie ligne par ligne n'est pas une copie à toute profondeur.

Un enregistrement rassemble des valeurs de types éventuellement différents sous des champs nommés. Pour un livre fictif, code, titre et pages expriment mieux le sens que les positions 0, 1 et 2 d'une liste. Le nom de champ réduit les inversions et permet de contrôler séparément chaque domaine. Un dictionnaire Python fournit ici une implémentation simple de p-uplet nommé au sens du programme.

Un champ nommé ne garantit pas à lui seul la cohérence. Le constructeur vérifie un code et un titre textuels non vides ainsi qu'un nombre de pages entier strictement positif. Il renvoie un nouveau dictionnaire contenant ces trois valeurs immuables. En Python, type(pages) is int écarte les booléens : True n'est pas un nombre de pages acceptable. Les fonctions description et total_pages attendent des livres respectant ce schéma.

Un dictionnaire associe des clés uniques à des valeurs. {} crée un dictionnaire vide ; d[cle] lit la valeur associée et lève KeyError si la clé est absente. d[cle] = valeur ajoute ou remplace cette association. Les clés doivent être hachables : une chaîne, un entier ou un tuple d'entiers conviennent ; une liste ne convient pas. La clé n'est pas un numéro de position.

for cle in d et d.keys() parcourent les clés ; d.values() fournit les valeurs et d.items() les couples clé-valeur. Par exemple, pour d = {'A': 2, 'B': 1}, ces parcours donnent respectivement A puis B, 2 puis 1, et ('A', 2) puis ('B', 1). Python garantit l'ordre d'insertion depuis la version 3.7. Cela ne suffit pas à choisir un gagnant en cas d'égalité : la règle du problème reste à préciser.

d.get(mot, 0) renvoie zéro pour un mot absent, sans ajouter de clé. C'est l'affectation d[mot] = ... qui enregistre le nouveau compteur. frequences compte une liste de chaînes telles quelles : 'Chat' et 'chat' restent deux clés différentes. plus_frequent attend ces compteurs, non vides. En cas d'égalité, elle choisit la plus petite chaîne selon l'ordre lexicographique de Python, fondé sur les points de code Unicode, pas sur les règles alphabétiques d'une langue.

Un index de livres associe chaque code à un enregistrement existant. Deux livres de même code ne doivent pas s'écraser silencieusement : inverser_index refuse le doublon. Les enregistrements sont partagés avec la liste d'origine, pas copiés ; modifier un livre via l'index modifie donc ce même livre dans le catalogue.