Dans le répertoire Python créez un dossier cours8. Il contiendra tous les fichiers de cette leçon.

Les matrices

Un matrice est représentée en python par une liste de listes.
Exemple : matrice=[[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]] équivaut à : $\left( \begin{array}{ccc}1&2&3\\4&5&6\\7&8&9\end{array}\right). $
C'est une matrice 3 lignes, 3 colonnes.
Ainsi pour désigner l'élément 1 de la matrice situé en première ligne, première colonne, nous utiliserons les indices (0,0), soit matrice[0][0].
matrice[0] désigne la liste [1,2,3] et matrice[0][0] le premier élément de cette liste.
De même matrice[1][2] désigne l'élément de la matrice situé à la ligne 2, colonne 3 soit 6.
Nous aurions aussi pu écrire matrice=[range(1,4),range(4,7),range(7,10)].

Création d'une matrice nulle par compréhesion.

Recopiez le code creation_matrice_nulle.py ci-dessous.

Création d'une matrice non nulle.

Ecrivez le script python creation_matrice_non_nulle.py ci_dessous :

En ligne 2 nous créons M une liste vide.
Nous avons une double boucle. La première en ligne 3 génère les lignes et la deuxième en ligne 5, les colonnes.
La ligne est complétée en ligne 6 et 7.
Une fois la ligne finie, on l'ajoute à la liste M en ligne 8, puis on la "vide" en ligne 4 pour constituer la ligne suivante.

Affichage d'une matrice

Exercice 1

Complétez le script python affiche_matrice.py ci-dessous qui affiche la matrice ligne par ligne comme ceci : $\begin{array}{ccc}1&2&3\\4&5&6\\7&8&9\end{array} $

Somme de deux matrices

Exercice 2

Ecrivez le script python sommes_matrices.py qui fait la somme de deux matrices : $$\quad\left( \begin{array}{ccc}1&2&3\\4&5&6\\7&8&9 \end{array}\right) \quad + \quad \left( \begin{array}{ccc}10&11&12\\13&14&15\\16&17&18 \end{array}\right) \quad = \quad \left( \begin{array}{ccc}11&13&15\\17&19&21\\23&25&27 \end{array}\right) $$ Ce script contiendra les fonctions creation_matrice(nlignes,ncolonnes), affiche_matrice(mat) écrites précédemment et vous rajouterez la fonction somme_matrices(matrice1,matrice2).
Le programme principal du script est donné ci-dessous :

Aide : Algorithme

Exercice 3

Ecrivez le script python qui

Exemple avec nbreLignes=3 et nbreColonnes=5

$$M=\left(\begin{array}{ccccc} 0&0&0&0&0\\0&0&0&0&0\\0&0&0&0&0\end{array}\right) \text{ donne } M=\left(\begin{array}{ccccc} 2&3&4&5&6\\3&4&5&6&7\\4&5&6&7&8\end{array}\right) $$ Aide : Algorithme

Exercice 4 : sommes des lignes.

Ecrivez le script python sommes_lignes_matrice.py qui calcule la somme de chaque ligne d'une matrice: $$\left( \begin{array}{ccc}1&2&3\\4&5&6\\7&8&9\end{array}\right) \text{ donne }[6,15,24]$$
Ce script utilisera les fonctions creation_matrice(nlignes,ncolonnes), affiche_matrice(mat) précédentes puis la fonction somme_lignes_matrice(matrice) qui retournera la liste sommes

Aide : Algorithme

Exercice 5 : sommes des colonnes.

Ecrivez le script python sommes_colonnes_matrice.py qui calcule la somme de chaque colonne d'une matrice: $$\left( \begin{array}{ccc}1&2&3\\4&5&6\\7&8&9\end{array}\right) \text{ donne } [12,15,18] $$

Aide : Algorithme

Exercice 6 : sommes des diagonales.

Ecrivez le script python sommes_diagonales_matrice.py qui calcule la somme de chaque diagonale d'une matrice carrée: $$\left( \begin{array}{ccc}1&2&3\\4&5&6\\7&8&9\end{array}\right) \text{ donne } [15,15]$$

Aide : Algorithme

Produit de deux matrices.

Exercice 7

Ecrivez le script python produit_matrices.py semblable à la somme de deux matrices mais qui fait le produit de deux matrices carrées : $$\quad\left( \begin{array}{cc}1&2\\3&4 \end{array}\right) \quad \times \quad \left( \begin{array}{cc}5&6\\7&8 \end{array}\right) \quad = \quad \left( \begin{array}{cc}19&22\\43&50 \end{array}\right) $$

Aide : Algorithme

Tri

Tri suivant la première colonne

Il y a deux façons de trier suivant la première colonne.
L'instruction sorted qui trie seulement pour l'affichage mais la liste est inchangée.
La méthode sort() qui modifie la liste en la triant.
Testez le code ci-dessous.

Tri suivant une colonne quelconque

sorted et sort() admettent un paramètre optionnel appelé key.
Grace à ce paramètre on va pouvoir sélectionner la colonne sur laquelle on va effectuer le tri, et ce à l'aide de la fonction lambda vue dans le chapitre sur les fonctions.
Complétez le code prédédent comme indiqué ci-dessous.

Tri d'un fichier CSV

Comma-separated values connu sous le sigle CSV, est un format informatique ouvert représentant des données tabulaires sous forme de valeurs séparées par des virgules (ou point virgule).
Un fichier CSV est un fichier texte. Chaque ligne du texte correspond à une ligne du tableau et les virgules correspondent aux séparations entre les colonnes. Les portions de texte séparées par une virgule correspondent ainsi aux contenus des cellules du tableau.
La programme ci-dessous utilise un fichier CSV qui liste les populations des communes du département 65 recensées en 2019.
Cliquez sur le lien : Fichier CSV
pour ouvrir le fichier CSV avec LibreOfficeCalc Enregistrez le fichier dans le même répertoire que le code python en format CSV.
Ouvez à nouveau le fichier avec un éditeur de texte.
Recopiez et testez le code ci-dessous.

Exercice 8

Dans cet exercice on veut interroger la table des villes des Hautes Pyrénnées. Après avoir saisi le nom d'une ville, le script affichera sa population, et si la ville n'exite pas il nous le dira.
Revopiez et compléltez le code ci-dessous

Exercice 9

Téléchargez le fichier lycees-occitanie.csv que vous trouverez ici : Données ouvertes
.

1. Ecrire un script qui afichera le nom de la ville suivi du nom du lycée dans l'ordra alphabétique des villes
2. Ecrire un script qui contiendra une fonction nommée trouverLycees(T,ville) qui donnera la liste des lycées de la ville saisie par l'utilisateur.

Les ensembles

Un ensemble est une collection non ordonnée sans élément dupliqué. Des utilisations basiques concernent par exemple des tests d'appartenance ou des suppressions de doublons.
Les ensembles savent également effectuer les opérations mathématiques telles que les unions, intersections, différences et différences symétriques.
Des accolades ou la fonction set() peuvent être utilisés pour créer des ensembles. Notez que pour créer un ensemble vide, {} ne fonctionne pas, cela crée un dictionnaire vide que nous verrons plus loin, on utilisera set().

Création d'un ensemble

Recopiez et testez les lignes ci-dessous

Opérations sur les éléments d'un ensemble

Recopiez et testez les lignes ci-dessous

Opérations sur les ensembles

Recopiez et testez les lignes ci-dessous

Exercice

Définir deux ensembles X et Y à partir des mots "abracadabra" et "barbichette" puis affichez les résultats suivants :

Les tuples

Un tuple est assez semblable à une liste mais qui n'est pas modifiable. Les tuples sont donc préférables aux listes partout où l'on veut être certain que les données transmises ne soient pas modifiées par erreur au sein d'un programme. En outre, les tuples sont moins « gourmands » en ressources système (ils occupent moins de place en mémoire).
Du point de vue de la syntaxe, un tuple est une collection d'éléments séparés par des virgules.

Recopiez et testez les lignes ci-dessous

Une fonction retournant plusieurs valeurs les retournera sous la forme d'un tuple

L'instruction eval permet de saisir un tuple d'entiers

Exercices

Exercice 1

Ecrire une fonction nommée operations(a,b) qui retourne la somme a+b, la différence a-b, le produit axb et le quotient entier de a par b
Puis écrire un programme qui saisit un couple d'entiers (a,b)
Appeler la fonction operations(a,b) et demander quel résultat veut-on (a+b, a-b, axb, a/b).
En fonction de la réponse on affichera la valeur du tuple renvoyée par la fonction

Cpmlétez le code ci-dessous afin d'obtenir les l'affichage qui suit.

Exercice 2

Ecrire une fonction nommée valeurs(n) qui renvoie le tuple formé des valeurs 5 x i - 2 pour i allant de 0 à n.

Exercice 3

On considère la liste T = [(10, 20), (30, 40, 50, 60), (70, 80, 90)]

1. Modifiez la liste T afin d'obtenir T = [[10, 20], [30, 40, 50, 60], [70, 80, 90]
2. En partant de la liste T précédente obtenir la première liste T = [(10, 20), (30, 40, 50, 60), (70, 80, 90)]
3. Ecrire un script qui à partir de la liste T et un entier v crée la liste de tuples avec le dernier élément de chaque tuple remplacé par v.
   Par exemple si T = [(10, 20), (30, 40, 50, 60), (70, 80, 90)] et v=100 alors la liste obtenue sera
   [(10, 100), (30, 40, 50, 100), (70, 80, 100)].

Les dictionnaires

Les dictionnaires sont des ensembles de paires clé: valeur, les clés devant être uniques (au sein d'un dictionnaire). Une paire d'accolades crée un dictionnaire vide : {}. Placer une liste de paires clé: valeur séparées par des virgules à l'intérieur des accolades ajoute les valeurs correspondantes au dictionnaire ; c'est également de cette façon que les dictionnaires sont affichés.
On va créer un dictionnaire où la clé sera un pays et la valeur associée la capitale du pays.
Recopiez et testez les lignes ci-dessous après chaque print().

Exercices

Exercice 1

1. Créer un dictionnaire magasin qui pour chaque clé produit associe la valeur prix correspondant à la table ci-dessous.

Nom du produit	Prix TTC
Sabre Laser	229
Mitendo DX	127.30
Coussin Linux	74.50
Slip Goldorak	29.90
Station Nextpresso	184.60

2. Ecrire un script Python afin d'afficher tout les produits du magasin.

3. Ecrire un script Python afin d'afficher tout les prix du magasin.

4. Modifier votre script Python afin de saisir un produit et afficher si ce produit est en magasin. Si c'est le cas il faudra afficher son prix.

5. Modifier votre script afin d'afficher un produit à partir d'un prix saisi.

6. Modifier votre script Python afin d'afficher tous les produits qu'un utilisateur peut acheter à partir d'une somme d'argent saisie au clavier.
Exemple : si l'utilisateur saisit 100 euros, la machine répondra Cousin Linux ou Slip Goldorak.

Exercice 2

Dans cet exercice on va compter le nombre de fois que chaque mot sont répétés dans le texte Le tour du monde en quatre vingt jours de Jules Verne.
Pour cela vous allez enregistrer le texte en cliquant sur le lien Le tour du monde en quatre vingt jours dans le même répertire que votre code python.
Recopiier le code ci-dessous