T3.2 Opérations sur les tables

L'objectif maintenant est d'exploiter les données représentées sous forme d'une table. Puisque celle-ci est une liste de dictionnaires, on va utiliser les techniques de manipulation des listes et dictionnaires déjà rencontrées.

Pour illustrer ces différentes techniques dans les exemples et exercices suivants, on utilisera cette table.

3.2.1 Recherche et agrégation

Recherche

On souhaite d'abord vérifier qu'une valeur appartient à une table ou non. Pour cela il suffit de parcourir les enregistrements de la table et vérifier que la valeur recherchée est une valeur de l'enregistrement.

def recherche(valeur, table: list) -> bool:
    '''
    Renvoie True ou False selon que valeur apparaît ou non dans les valeurs de table.
    '''
    for e in table:
        for v in e. ... () :
            if v == ...
                return ...
    return ...

Correction

Exercice 1

ÉnoncéCorrection

Dans la pratique, la fonction précédente n'a que peu d'intérêt. On va plutôt rechercher si une valeur est présente dans un champ donné. Ainsi on n'a pas besoin de parcourir toutes les valeurs d'un enregistrement.

Modifier alors la fonction précédente pour qu'elle prenne en paramètre un champ et qu'elle recherche si la valeur est présente pour le champ précisé.

Exercice 2

ÉnoncéCorrection

On souhaite désormais récupérer certaines données si la valeur recherchée est trouvée.

Modifier la fonction précédente (ou en créer une nouvelle) pour qu'elle renvoie la liste des valeurs correspondant à un champ 2 (de retour) lorsque la valeur cherchée est trouvée (dans un champ 1 de recherche).

Par exemple, si table_sw est la table contenant les données du fichier 'sw.csv':

>>> recherche('Jedi', 'Statut', 'Nom', table_sw)
['Obi-Wan Kenobi', 'Yoda', 'Luke Skywalker', 'Rey']

Agrégation

Il s'agit de récupérer une donnée statistique sur les données contenues dans une table, par exemple pour compter le nombre d'enregistrements qui satisfont à une certaine condition.

Exercice 3

ÉnoncéCorrection

Écrire une fonction compte qui prend en paramètre une valeur, un champ et une table et renvoie le nombre d'occurences de la valeur dans le champ de la table.

Par exemple:

>>> compte('Droïde', 'Espèce', table_sw)
3

3.2.2 Sélection

Sélection d'une ligne vérifiant un critère

On cherche ici à créer une nouvelle table en extrayant les enregistrements d'une table existante vérifiant un certain critère. Par exemple si on veut tous les enregistrements dont le statut est Jedi, on veut extraire la table:

Nom	Espèce	Force	Statut
Obi-Wan Kenobi	Humain	oui	Jedi
Rey	Humain	oui	Jedi
Yoda	Yoda	oui	Jedi
Luke Skywalker	Humain	oui	Jedi

Cela consiste donc à créer une liste en parcourant la table existante et en sélectionnant les enregistrements selon un critère: c'est exactement ainsi qu'on crée une liste en compréhension avec filtre .

Par exemple, on peut créer la table précédente en sélectionnant les enregistrements dont la valeur du champ 'Statut' est 'Jedi' avec :

table_jedi = [enregistrement for enregistrement in table_sw if enregistrement['Statut'] == 'Jedi']

Exercice 4

ÉnoncéCorrection

1. Créer la table des personnages d'espèce humaine.
2. Créer la table des personnages d'espèce humaine qui maîtrisent la force.

Sélection de colonnes

On peut également avoir à extraire d'une table certaines colonnes, c'est-à-dire seulement des données d'un ou plusieurs champs. On appelle également cette opération projection¹.

Par exemple, on veut créer la table suivante:

Nom	Espèce
Dark Vador	Humain
Obi-Wan Kenobi	Humain
R2-D2	Droïde
...	...
Jango Fett	Humain

Il s'agit donc de créer une nouvelle table (liste) dont les enregistrements sont des dictionnaires qui ne contiennent que les couples champ: valeur des enregistrements de la table initiale pour les champs précisés (sous forme d'une liste par exemple).

Exercice 5

ÉnoncéCorrection

1. Compléter la fonction de projection:

   def projection(table: list, liste_champs: list) -> list:
       '''
       Renvoie une table (liste de dictinonaires) des enregistrements de table ne contenant uniquement
       les champs appartenant à liste_champs.
       '''
       table_proj = ...
       for enregistrement in ...:
           table_proj.append({c: v for c, v in ... if ... })
       return ...
   

2. Utiliser cette fonction pour obtenir la table précédente.

3.2.3 Tri

Trier une table selon un champ permet d'améliorer sa lisibilité selon l'information recherchée.

Spoiler-alert : Puisqu'une table est une liste, on pourrait utiliser les algorithmes étudiés au thème 7. Mais ceux-ci sont peu efficaces, comme on va le voir.

On va donc utiliser les fonctions natives de Python pour trier une liste: la méthode sort et la fonction sorted.

Différence fondamentale entre sort et sorted

• La méthode sort trie en place, c'est-à-dire qu'elle modifie la liste à laquelle on applique la méthode et renvoie None:

  >>> l = [4, 0, 1, 3, 2]
  >>> a = l.sort()
  >>> l
  [0, 1, 2, 3, 4]
  >>> a
  >>>
  

• La fonction sorted ne modifie pas la liste mais crée une nouvelle liste:
  

  >>> l = [4, 0, 1, 3, 2]
  >>> a = sorted(l)
  >>> a
  [0, 1, 2, 3, 4]
  >>> l
  [4, 0, 1, 3, 2]
  

Dans notre cas, on préfèrera ne pas modifier la table étudiée, mais plutôt créer une nouvelle table triée: on utilisera donc la fonction sorted.

Ordre de tri

Par défaut le tri avec sorted se fait dans l'ordre croissant. Si on veut un ordre décroissant, il suffit de passer un argument reverse (un booléen) à la fonction:

>>> sorted([4, 0, 1, 3, 2], reverse=True)
[4, 3, 2, 1, 0]

Clé de tri

Par défaut:

• les objets de type int sont triés avec l'ordre usuel;
• les objets de type str sont triés avec l'ordre alphabétique;
• les objets de type list ou tuple sont triés avec l'ordre lexicographique : on trie selon le premier élément, puis le deuxième, etc.

  >>> sorted([(2, 5), (1, 3), (1, 2), (2, 7), (1, 6), (0, 10), (3, 4), (2, 0)])
  [(0, 10), (1, 2), (1, 3), (1, 6), (2, 0), (2, 5), (2, 7), (3, 4)]
  

Lorsqu'on souhaite trier des données différemment, il faut préciser une clé de tri: selon quel critére on veut trier. Cela sera particulièrement utile pour trier des dictionnaires...

Cette clé de tri doit impérativement être une fonction, que l'on précisera avec l'argument key. En général on créera cette fonction pour l'occasion.

Exemple 1Exemple 2Exemple 3: tri d'un dictionnaire

Pour trier la liste:

l = [(2, 5), (1, 3), (1, 2), (2, 7), (1, 6), (0, 10), (3, 4), (2, 0)]

sur le deuxième élément (d'indice 1), la clé de tri doit être la fonction qui, à un tuple de départ, renvoie l'élément d'indice 1:

>>> def cle_tri(t: tuple) -> int:
        return t[1]
>>> sorted([(2, 5), (1, 3), (1, 2), (2, 7), (1, 6), (0, 10), (3, 4), (2, 0)], key=cle_tri)
[(2, 0), (1, 2), (1, 3), (3, 4), (2, 5), (1, 6), (2, 7), (0, 10)]

Python ne sait pas comparer des dictionnaires (peut-être tout simplement parce que cela n'a pas de sens). Il faut donc préciser sur quel champ comparer les données pour les trier.

Voici une table:

releve =[{'Nom': 'Alice', 'Anglais': 17, 'Info': 18, 'Maths': 16},
         {'Nom': 'Bob', 'Anglais': 19, 'Info': 13, 'Maths': 14},
         {'Nom': 'Carol', 'Anglais': 15, 'Info': 17, 'Maths': 19}]

Pour la trier sur les notes obtenues en Informatique, il faut construire la fonction suivante:

def cle_tri(dico):
    return dico['Info']

Puis on peut trier la table, en précisant par exemple l'ordre décroissant:

classement_info = sorted(releve, key=cle_tri, reverse=True)

On ne peut pas trier un dictionnaire (il n'est pas ordonné), mais on peut trier ses items() qui sont une liste de tuple de la forme (cle, valeur).

Donc par exemple si on veut trier les pokemons (voir l'exercice 3 ici on peut faire:

exemple_pokemons = {
    'Bulbizarre': (70, 7),
    'Herbizarre': (100, 13),
    'Abo': (200, 7),
    'Jungko': (170, 52),
    'Goupix' :(60, 10),
    'Pikachu': (40, 6)
}

def tri_nom(poke):
    # pour trier sur le nom, on récupère la clé, c'est-à-dire le premier élément des tuples (indice 0)
    return poke[0]

def tri_longueur_nom(poke):
    # pour trier par longueur du nom, on applique une fonction
    return len(poke[0])

def tri_taille(poke):
    # pour trier sur la taille, premier élément du tuple valeur, donc d'indice 0
    return poke[1][0]  

def tri_poids(poke):
    # pour trier sur le poids, il faut en revanche aller chercher l'élément d'indice 1 dans ces tuples
    return poke[1][1]      

Puis en console par exemple:

>>> sorted(exemple_pokemons.items(), key=tri_nom)
[('Abo', (200, 7)), ('Bulbizarre', (70, 7)), ('Goupix', (60, 10)), ('Herbizarre', (100, 13)), ('Jungko', (170, 52)), ('Pikachu', (40, 6))]

>>> sorted(exemple_pokemons.items(), key=tri_longueur_nom)
[('Abo', (200, 7)), ('Jungko', (170, 52)), ('Goupix', (60, 10)), ('Pikachu', (40, 6)), ('Bulbizarre', (70, 7)), ('Herbizarre', (100, 13))]

>>> sorted(exemple_pokemons.items(), key=tri_taille)
[('Pikachu', (40, 6)), ('Goupix', (60, 10)), ('Bulbizarre', (70, 7)), ('Herbizarre', (100, 13)), ('Jungko', (170, 52)), ('Abo', (200, 7))]

>>> sorted(exemple_pokemons.items(), key=tri_poids)
[('Pikachu', (40, 6)), ('Bulbizarre', (70, 7)), ('Abo', (200, 7)), ('Goupix', (60, 10)), ('Herbizarre', (100, 13)), ('Jungko', (170, 52))]

>>> 

Exercice 6

ÉnoncéCorrection

1. Trier la table table_sw selon le champ 'Nom'.

2. Trier la table table_sw selon le champ 'Espèce', puis le champ 'Nom' (rappel: Python sait trier des tuples).

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1. c'est notamment le vocabulaire des bases de données, au programme de Terminale. ↩