Les Types de données en Python

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Natacha Njongwa Yepnga

Python propose des types de données avancés pour manipuler des collections de données ou des structures complexes. Ces types sont essentiels pour gérer des informations organisées.

1 Les Listes (list)

Les listes sont des collections ordonnées et modifiables. Elles peuvent contenir des éléments de types différents.

Caractéristiques :

  • Ordonnées : Les éléments conservent leur position dans l’ordre dans lequel ils ont été ajoutés.
  • Modifiables : Les listes peuvent être modifiées après leur création (ajout, suppression, modification d’éléments).
  • Hétérogènes : Une liste peut contenir des éléments de différents types.

Création de listes

Les listes peuvent être créées à partir d’une série d’éléments séparés par des virgules et entourés de crochets [ ].

Exemple :

fruits = ["pomme", "banane", "cerise"]
nombres = [1, 2, 3, 4]
fruits.append("orange")  # Ajoute un élément
print(fruits)

Opérations CRUD sur les Listes en Python

Les opérations CRUD (Create, Read, Update, Delete) représentent les actions fondamentales que l’on peut effectuer sur des données dans une application. Ces actions sont souvent utilisées dans la gestion des bases de données, mais elles s’appliquent également aux structures de données comme les listes en Python :

  • Create (Créer) : Ajouter de nouvelles données.
  • Read (Lire) : Consulter ou accéder aux données existantes.
  • Update (Mettre à jour) : Modifier les données existantes.
  • Delete (Supprimer) : Effacer les données.

Créer une Liste (Create)

Pour créer une liste, utilisez des crochets ([]) et séparez les éléments par des virgules.

Exemple :

# Créer une liste vide
ma_liste = []

# Créer une liste avec des éléments
fruits = ["pomme", "banane", "cerise"]
print(fruits)  # Affiche : ['pomme', 'banane', 'cerise']

Lire les Données (Read)

Accéder à un élément par son index

Les indices commencent à 0.

Exemple :

fruits = ["pomme", "banane", "cerise"]
print(fruits[0])  # Affiche : "pomme"
print(fruits[-1])  # Affiche : "cerise" (dernier élément)

Parcourir une liste

Vous pouvez utiliser une boucle pour parcourir tous les éléments.

Exemple :

for fruit in fruits:
    print(fruit)

Longueur de la liste

Utilisez la fonction len() pour connaître le nombre d’éléments dans une liste.

Exemple :

fruits = ["pomme", "banane", "cerise"]
print(len(fruits))  # Affiche : 3

Mettre à Jour une Liste (Update)

Modifier un élément existant

Accédez à l’élément par son index et assignez-lui une nouvelle valeur.

Exemple :

fruits = ["pomme", "banane", "cerise"]
fruits[1] = "orange"  # Remplace "banane" par "orange"
print(fruits)  # Affiche : ['pomme', 'orange', 'cerise']

Ajouter des éléments

À la fin de la liste :

Utilisez la méthode append().

Exemple :

fruits = ["pomme", "orange", "cerise"]
fruits.append("mangue")
print(fruits)  # Affiche : ['pomme', 'orange', 'cerise', 'mangue']

À une position spécifique

Utilisez la méthode insert() pour insérer un élément à une position spécifique dans une liste.

Exemple :

fruits = ["pomme", "orange", "cerise", "mangue"]
fruits.insert(1, "fraise")  # Ajoute "fraise" à l'index 1
print(fruits)  # Affiche : ['pomme', 'fraise', 'orange', 'cerise', 'mangue']

Fusionner deux listes

Pour fusionner deux listes, vous pouvez utiliser l’opérateur + ou la méthode extend().

Exemple :

legumes = ["carotte", "tomate"]
fruits = ["pomme", "fraise", "orange", "cerise", "mangue"]

# Fusion avec extend()
fruits.extend(legumes)
print(fruits)  # Affiche : ['pomme', 'fraise', 'orange', 'cerise', 'mangue', 'carotte', 'tomate']

Fusionner deux listes avec l’opérateur +

Vous pouvez également utiliser l’opérateur + pour créer une nouvelle liste fusionnée.

Exemple :

legumes = ["carotte", "tomate"]
fruits = ["pomme", "fraise", "orange", "cerise", "mangue"]

# Fusion avec +
nouvelle_liste = fruits + legumes
print(nouvelle_liste)  # Affiche : ['pomme', 'fraise', 'orange', 'cerise', 'mangue', 'carotte', 'tomate']

Supprimer des Éléments (Delete)

Supprimer un élément par sa valeur

Utilisez la méthode remove().

Exemple :

fruits.remove("orange")  # Supprime "orange"
print(fruits)  # Affiche : ['pomme', 'fraise', 'cerise', 'mangue', 'carotte', 'tomate']

Supprimer un élément par son index

Utilisez l’instruction del ou la méthode pop().

Avec del :

del fruits[0]  # Supprime le premier élément
print(fruits)  # Affiche : ['fraise', 'cerise', 'mangue', 'carotte', 'tomate']

Utilisation de pop()

La méthode pop() supprime un élément d’une liste et le retourne. Par défaut, elle supprime le dernier élément de la liste, mais vous pouvez également lui spécifier un index pour supprimer un élément particulier.

Exemple :

fruits = ['pomme', 'fraise', 'cerise', 'mangue', 'carotte', 'tomate']

# Supprimer et retourner le dernier élément
dernier_fruit = fruits.pop()  # Supprime "tomate" de la liste
print(dernier_fruit)  # Affiche : "tomate"
print(fruits)  # Affiche : ['pomme', 'fraise', 'cerise', 'mangue', 'carotte']

Supprimer tous les éléments avec clear()

La méthode clear() supprime tous les éléments de la liste, laissant une liste vide. Contrairement à pop(), elle ne retourne aucun élément.

Exemple :

fruits = ['pomme', 'fraise', 'cerise', 'mangue', 'carotte']

# Supprimer tous les éléments
fruits.clear()
print(fruits)  # Affiche : []

Différence entre pop() et clear()

Méthode Fonctionnalité Exemple de résultat
pop() Supprime et retourne un seul élément de la liste (par défaut, le dernier). fruits.pop() -> retourne "tomate", modifie la liste.
clear() Supprime tous les éléments de la liste sans retourner quoi que ce soit. fruits.clear() -> retourne None, vide la liste.
  • pop() est utile lorsque vous voulez traiter ou sauvegarder l’élément supprimé.
  • clear() est idéal pour réinitialiser une liste sans conserver ses éléments.

Résumé des Méthodes CRUD sur les Listes

Opération Méthode Description
Create [], append(), insert() Créer ou ajouter des éléments.
Read index, len(), for loop Lire ou parcourir les éléments.
Update index, append(), extend() Modifier ou ajouter des éléments.
Delete remove(), pop(), del, clear() Supprimer des éléments ou tout vider.

2 Les Tuples (tuple)

Les tuples sont des collections ordonnées, mais immuables (non modifiables après leur création). Ils sont souvent utilisés pour stocker des données constantes.

Caractéristiques :

  • Ordonnés : Les éléments conservent leur position.
  • Immuables : Impossible de modifier, ajouter ou supprimer des éléments après leur création.

Création de Tuples

Un tuple peut être créé en plaçant une série d’éléments séparés par des virgules dans des parenthèses ().

Exemple :

mon_tuple = (1, 2, 3)
print(mon_tuple)  # Affiche : (1, 2, 3)

Opérations CRUD sur les Tuples

Comme les tuples sont immuables, les opérations Update et Delete diffèrent légèrement de celles des listes. Voici un aperçu des actions fondamentales :

  • Create (Créer) : Ajouter de nouvelles données.
  • Read (Lire) : Consulter ou accéder aux données existantes.
  • Update (Mettre à jour) : Pas directement possible (les tuples sont immuables).
  • Delete (Supprimer) : Vous pouvez supprimer le tuple entier mais pas ses éléments individuels.

Créer un Tuple (Create)

Exemple :

# Créer un tuple avec des éléments
mon_tuple = (1, 'Python', 3.14)
print(mon_tuple)  # Affiche : (1, 'Python', 3.14)

Vous pouvez également créer un tuple sans parenthèses (packing) :

mon_tuple = 1, 'Python', 3.14

Lire les Données (Read)

Accéder à un élément par son index :

mon_tuple = (1, 'Python', 3.14)
print(mon_tuple[1])  # Affiche : 'Python'

Parcourir un tuple avec une boucle :

for element in mon_tuple:
    print(element)

Longueur du tuple :

print(len(mon_tuple))  # Affiche : 3

Mettre à Jour un Tuple (Update)

Les tuples sont immutables, donc vous ne pouvez pas modifier leurs éléments directement. Cependant, vous pouvez créer un nouveau tuple basé sur l’ancien.

Exemple :

mon_tuple = (1, 2, 3)
nouveau_tuple = mon_tuple + (4, 5)
print(nouveau_tuple)  # Affiche : (1, 2, 3, 4, 5)

Supprimer un Tuple (Delete)

Vous ne pouvez pas supprimer un élément spécifique d’un tuple, mais vous pouvez supprimer le tuple entier.

Exemple :

mon_tuple = (1, 2, 3)
del mon_tuple

Avantages des Tuples

  • Immutabilité : Protège les données contre les modifications accidentelles.
  • Performance : Les tuples sont plus rapides à traiter que les listes.
  • Utilisation dans les clés de dictionnaire : Les tuples peuvent être utilisés comme clés dans un dictionnaire (contrairement aux listes).

Exemple :

coordonnees = {
    (0, 0): 'Origine',
    (1, 2): 'Point A'
}
print(coordonnees[(1, 2)])  # Affiche : 'Point A'

Différences entre Listes et Tuples

Caractéristique Liste Tuple
Mutabilité Mutable Immuable
Syntaxe [ ] ( )
Performance Plus lente Plus rapide
Utilisation Données modifiables Données fixes

3 Les Dictionnaires (dict)

Les dictionnaires sont des collections non ordonnées (dans les versions antérieures à Python 3.7) qui stockent des paires clé-valeur. Chaque clé doit être unique.

Caractéristiques :

  • Accès rapide : Vous pouvez accéder rapidement aux valeurs à l’aide de leurs clés.
  • Modifiables : Vous pouvez ajouter, modifier ou supprimer des paires clé-valeur.
  • Clés uniques : Une clé ne peut être présente qu’une seule fois.

Création de Dictionnaires

Un dictionnaire peut être créé en utilisant des accolades {} et des paires clé-valeur séparées par des deux-points :.

Exemple :

mon_dict = {
    'nom': 'Alice',
    'age': 25,
    'ville': 'Paris'
}
print(mon_dict)  # Affiche : {'nom': 'Alice', 'age': 25, 'ville': 'Paris'}

Opérations CRUD sur les Dictionnaires

Les dictionnaires permettent les opérations fondamentales CRUD (Create, Read, Update, Delete) comme suit :

  • Create (Créer) : Ajouter de nouvelles paires clé-valeur.
  • Read (Lire) : Accéder à une valeur via sa clé.
  • Update (Mettre à jour) : Modifier la valeur associée à une clé existante ou ajouter une nouvelle clé.
  • Delete (Supprimer) : Supprimer une paire clé-valeur.

Créer un Dictionnaire (Create)

Exemple :

# Créer un dictionnaire vide
mon_dict = {}

# Ajouter des paires clé-valeur
mon_dict['nom'] = 'Alice'
mon_dict['age'] = 25
print(mon_dict)  # Affiche : {'nom': 'Alice', 'age': 25}

Lire les Données (Read)

Accéder à une valeur par sa clé :

mon_dict = {'nom': 'Alice', 'age': 25, 'ville': 'Paris'}
print(mon_dict['nom'])  # Affiche : Alice

Utiliser la méthode get() pour éviter les erreurs :

print(mon_dict.get('pays', 'Clé introuvable'))  # Affiche : Clé introuvable

Parcourir un dictionnaire :

for cle, valeur in mon_dict.items():
    print(f'{cle} : {valeur}')

Clés et valeurs :

print(mon_dict.keys())   # Affiche les clés : dict_keys(['nom', 'age', 'ville'])
print(mon_dict.values()) # Affiche les valeurs : dict_values(['Alice', 25, 'Paris'])

Mettre à Jour un Dictionnaire (Update)

Ajouter ou modifier une clé :

mon_dict = {'nom': 'Alice', 'age': 25}
mon_dict['ville'] = 'Paris'  # Ajout
mon_dict['age'] = 26         # Mise à jour
print(mon_dict)  # Affiche : {'nom': 'Alice', 'age': 26, 'ville': 'Paris'}

Fusionner deux dictionnaires :

autre_dict = {'pays': 'France', 'profession': 'Ingénieure'}
mon_dict.update(autre_dict)
print(mon_dict)  # Affiche : {'nom': 'Alice', 'age': 26, 'ville': 'Paris', 'pays': 'France', 'profession': 'Ingénieure'}

Supprimer des Éléments (Delete)

Supprimer une paire clé-valeur :

mon_dict = {'nom': 'Alice', 'age': 25, 'ville': 'Paris'}
del mon_dict['age']
print(mon_dict)  # Affiche : {'nom': 'Alice', 'ville': 'Paris'}

Supprimer et retourner une valeur avec pop() :

ville = mon_dict.pop('ville')
print(ville)  # Affiche : Paris
print(mon_dict)  # Affiche : {'nom': 'Alice'}

Supprimer tous les éléments avec clear() :

mon_dict.clear()
print(mon_dict)  # Affiche : {}

Avantages des Dictionnaires

  • Rapidité : Accès direct aux valeurs via les clés.
  • Flexible : Peut contenir des données de types variés.
  • Organisation : Idéal pour structurer des données complexes.

Exemple :

utilisateur = {
    'id': 123,
    'nom': 'Alice',
    'contact': {
        'email': 'alice@example.com',
        'telephone': '123-456-7890'
    }
}
print(utilisateur['contact']['email'])  # Affiche : alice@example.com

Différences entre Listes et Dictionnaires

Caractéristique Liste Dictionnaire
Accès aux données Par index numérique Par clé
Structure Séquence ordonnée Paires clé-valeur
Mutabilité Mutable Mutable (clés immuables)

4 Les Ensembles (set)

Les ensembles sont des collections non ordonnées et uniques (chaque élément apparaît une seule fois). Ils sont utiles pour éliminer les doublons ou effectuer des opérations mathématiques sur des ensembles.

Caractéristiques :

  • Non ordonnés : Les éléments n’ont pas de position fixe.
  • Éléments uniques : Les doublons sont automatiquement supprimés.
  • Opérations mathématiques : Permettent des opérations comme l’union, l’intersection, la différence, etc.

Création d’Ensembles

Un ensemble peut être créé en utilisant la fonction set() ou en plaçant des éléments entre accolades {}.

Exemple :

mon_set = {1, 2, 3, 4}
print(mon_set)  # Affiche : {1, 2, 3, 4}

# Création d'un ensemble à partir d'une liste
mon_set = set([1, 2, 2, 3])
print(mon_set)  # Affiche : {1, 2, 3} (les doublons sont supprimés)

Opérations CRUD sur les Ensembles

Les ensembles prennent en charge les opérations fondamentales CRUD (Create, Read, Update, Delete) :

  • Create (Créer) : Ajouter de nouveaux éléments.
  • Read (Lire) : Vérifier la présence d’un élément.
  • Update (Mettre à jour) : Ajouter ou supprimer des éléments.
  • Delete (Supprimer) : Supprimer des éléments ou réinitialiser l’ensemble.

Créer un Ensemble (Create)

Exemple :

# Créer un ensemble vide
mon_set = set()

# Ajouter des éléments
mon_set.add(1)
mon_set.add(2)
print(mon_set)  # Affiche : {1, 2}

Lire les Données (Read)

Vérifier la présence d’un élément :

mon_set = {1, 2, 3}
print(1 in mon_set)  # Affiche : True
print(4 in mon_set)  # Affiche : False

Parcourir un ensemble avec une boucle :

for element in mon_set:
    print(element)

Taille de l’ensemble :

print(len(mon_set))  # Affiche : 3

Mettre à Jour un Ensemble (Update)

Ajouter des éléments :

mon_set = {1, 2}
mon_set.add(3)  # Ajoute un seul élément
mon_set.update([4, 5])  # Ajoute plusieurs éléments
print(mon_set)  # Affiche : {1, 2, 3, 4, 5}

Supprimer des éléments :

Avec remove() :

mon_set.remove(2)  # Supprime 2 de l'ensemble
print(mon_set)  # Affiche : {1, 3, 4, 5}

Avec discard() (ne lève pas d’erreur si l’élément n’existe pas) :

mon_set.discard(10)  # Aucun effet si 10 n'est pas présent

Supprimer des Éléments (Delete)

Supprimer un élément avec pop() :

mon_set = {1, 2, 3}
element = mon_set.pop()  # Supprime et retourne un élément aléatoire
print(element)  # Affiche : 1 (ou un autre élément)
print(mon_set)  # Affiche : {2, 3}

Supprimer tous les éléments avec clear() :

mon_set.clear()
print(mon_set)  # Affiche : set()

Opérations Mathématiques avec les Ensembles

Les ensembles permettent des opérations mathématiques classiques :

Union : Combine tous les éléments des deux ensembles.

set1 = {1, 2, 3}
set2 = {3, 4, 5}
print(set1 | set2)  # Affiche : {1, 2, 3, 4, 5}

Intersection : Récupère les éléments communs aux deux ensembles.

print(set1 & set2)  # Affiche : {3}

Différence : Récupère les éléments présents dans le premier ensemble mais pas dans le second.

print(set1 - set2)  # Affiche : {1, 2}

Différence Symétrique : Récupère les éléments présents dans un seul des deux ensembles.

print(set1 ^ set2)  # Affiche : {1, 2, 4, 5}