Structures de données linéaires

Définition Fondamentale

Une structure de données linéaire est une collection d'éléments stockés séquentiellement. En Python, les deux principales implémentations de tableaux sont les listes (mutables) et les tuples (immuables).

• Organisation séquentielle : Les éléments sont stockés dans un ordre spécifique, chaque élément ayant une position unique (indice).
• Accès par indice : Chaque élément est accessible via son indice, permettant un accès direct et rapide aux données.
• Stockage efficace : Évite la création de variables distinctes pour chaque élément, optimisant l'utilisation de la mémoire.

Tuples vs Listes

Tuples (Immuables)

• Syntaxe : ()
• Caractéristique : Non modifiables après création
• Usage : Données fixes, coordonnées, configurations

# Tuple vide
mon_tuple_vide = ()

# Tuple avec valeurs
mon_tuple = (312, 354, 1234)
coordonnees = (10.5, 20.3)

Listes (Mutables)

• Syntaxe : []
• Caractéristique : Modifiables après création
• Usage : Collections dynamiques, données évolutives

# Liste vide
ma_liste_vide = []

# Liste avec valeurs
ma_liste = [312, 354, 1234]
notes = [14, 15, 20, 19]

Exemple de tableau d'indices

Accès et Manipulation

Taille d'un tableau

La fonction len() permet d'obtenir la longueur d'un tableau, identique au fonctionnement avec les chaînes de caractères.

tableau_animaux = ("chien", "chat", "oiseau", "poisson")
print(len(tableau_animaux))  # Affiche: 4

Accès par indice

Utilisez la syntaxe tableau[indice] pour accéder à un élément spécifique.

animaux = ["chien", "chat", "poisson", "vache"]
print(animaux[0])  # "chien"
print(animaux[3])  # "vache"

Parcours avec boucles

Utilisez les boucles for et while pour parcourir tous les éléments.

# Avec for et range
for i in range(len(tableau)):
    print(tableau[i])

# Avec for et in
for element in tableau:
    print(element)

Concaténation

L'opérateur + permet de fusionner plusieurs tableaux.

tableau_1 = (1, 2, 3)
tableau_2 = (4, 5, 6)
tableau_3 = tableau_1 + tableau_2
# Résultat: (1, 2, 3, 4, 5, 6)

Manipulation des Listes

Les listes permettent d'ajouter, supprimer et modifier des éléments après leur création, offrant une flexibilité essentielle pour les données dynamiques.

Ajout d'éléments

Méthode append() : Ajoute un élément à la fin de la liste. Modifie la liste en place.

multiples_de_2 = []
for i in range(0, 11):
    multiples_de_2.append(i * 2)
# Résultat: [0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20]

Concaténation : Utilise l'opérateur + mais crée une nouvelle liste à chaque opération (moins efficace).

multiples_de_2 = []
for i in range(0, 11):
    multiples_de_2 = multiples_de_2 + [i * 2]

Suppression d'éléments

Méthode pop() :

• pop(i) : retire l'élément à l'indice i
• pop() : retire le dernier élément

tableau = [1, 2, 3, 4]
print(tableau.pop(1))  # Affiche: 2
print(tableau.pop())   # Affiche: 4
print(tableau)         # Affiche: [1, 3]

Méthode remove() : Retire la première occurrence de l'élément spécifié.

tableau = [1, 2, 2, 3, 4, 4]
tableau.remove(2)
print(tableau)  # Affiche: [1, 2, 3, 4, 4]

Techniques Avancées

Compréhension de liste

Technique permettant de créer des listes de manière concise et élégante, en une seule ligne de code.

# Syntaxe générale
# [expression for element in iterable]
# [expression for element in iterable if condition]

# Exemple: multiples de 3
multiples_de_3 = [i * 3 for i in range(0, 11)]
# Résultat: [0, 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 27, 30]

# Avec condition: nombres pairs
pairs = [i for i in range(20) if i % 2 == 0]
# Résultat: [0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18]

Avantages :

• Code plus concis et lisible
• Performance optimisée
• Syntaxe proche des mathématiques