p-uplets (type `tuple`)

Cours

Un p-uplet (ou n-uplet) est une suite ordonnée d'éléments qui ne peuvent pas être modifiés (immuables¹ ).

En Python les p-uplets sont du type tuple.

Deux élements ensembles forment un couple, trois élements un triplet, quatre éléments un quadruplet, etc., et par extension p élements ensembles forment un p-uplet.

Création

Un p-uplet est déclaré par une suite de valeurs, séparées par des virgules, et le tout encadré par des parenthèses “( )”. Il peut contenir des valeurs de types différents.

>>> p = (1, 2.5, 'hello', True)

Il est aussi possible de créer un p-uplet sans parenthèse :

>>> p = 1, 2.5, 'hello', True
>>> p
(1, 2.5, 'hello', True)
>>> type(p)
<class 'tuple'>

Ne pas confondre la virgule qui sépare les différents éléments avec le point utilisé pour les nombres de type float, c'est souvent un risque d'erreur :

>>> p_2_elem = (1.2,3) # Creation d'un tuple avec 2 éléments : 1.2 (type float) et 3 (type int)
>>> p_3_elem = (1,2,3) # Creation d'un tuple avec trois éléments : 1 2 et 3 (type int)

Un p-uplet peut contenir des éléments de types différents, y compris d'autres p-uplets :

Le second p-uplet (3, 4.0, 'bye', False) doit obligatoirement être écrit entre parenthèse dans ce cas.

>>> p_de_p = p, (3, 4.0, 'bye', False)
>>> p_de_p
((1, 2.5, 'hello', True), (3, 4.0, 'bye', False))

D'autres exemples de p-uplets :

p-uplet vide, les parenthèses sont obligatoires ici :
```
>>> p_vide = ()  
```

p-uplet avec un seul élément écrit avec une virgule à la fin :

>>> p_1_elem = 1,
>>> p_1_elem
(1,)

ou écrit avec des parenthèses :

>>> autre_p_1_elem = (1,)
>>> autre_p_1_elem
(1,)

mais attention, c'est finalement la virgule plus que les parenthèses qui crée le p-uplet, ici pas_p n'est pas un p-uplet, c'est un entier !
```
>>> pas_p = (1)
>>> pas_p
1
>>> type(pas_p)
<class 'int'>
```

Fonction `len()`

La fonction len() renvoie la longueur d'un p-uplet, c'est-à-dire le nombre d'éléments qu'il contient.

>>> p = (1, 2.5, 'hello', True)
>>> len(p)
4

Accès aux éléments

Comme pour les chaines de caractères, la position de chaque élément d'un p-uplet p est indexée à partir de 0 jusqu'à len(p) exclu, c'est-à-dire le dernier élément est en position len(p) - 1. Il y a donc bien len(p) élements dans le p-uplet.

Il est possible d'accèder aux éléments par leur indice entre crochets.

>>> p = (1, 2.5, 'hello', True)
>>> p[1]
2.5

Le premier élément est à l'indice 0.

Les positions des élements d'un p-uplet peuvent également être indexées avec des nombres négatifs selon le modèle suivant :

`>>> p =`	`(`	`1,`	`2.5,`	`'hello,'`	`True`	`)`
indice positif		0	1	2	3
indice négatif		-4	-3	-2	-1

Les indices négatifs reviennent à compter à partir de la fin, -1 est du raccourci syntaxique² pour len(p) - 1. Leur principal avantage est d'accéder au dernier élément d'un p-uplet à l'aide de l'indice -1 sans pour autant connaître sa longueur. L'avant-dernier élément a lui l'indice -2, l'avant-avant dernier l'indice -3, etc.

>>> p[-1]
True
>>> p[-2]
'hello'

L'accès à une partie d'un p-uplet (une « tranche ») se fait sur le modèle p[début:fin]³ pour récupérer tous les éléments, entre les positions debut (inclus) et fin (exclu).

>>> p[1:2]
(2.5,)
>>> p[1:3]
(2.5, 'hello') 
>>> p[1:-1]
(2.5, 'hello')

Lorsqu'aucun indice n'est indiqué à gauche ou à droite du symbole deux-points, Python prend par défaut tous les éléments depuis le début ou tous les éléments jusqu'à la fin respectivement.

>>> p[2:]
('hello', True)
>>> p[:2]
(1, 2.5)
>>> p[:]
(1, 2.5, 'hello', True)

Il est aussi possible de disperser, ou « déballer », un p-uplet en affectant tous ses éléments dans plusieurs variables :

>>> a, b, c, d = (1, 2.5, 'hello', True)
>>> b
2.5

Ce qui pouvait aussi s'écrire sans parenthèse :

>>> a, b, c, d = 1, 2.5, 'hello', True

Le mot clé in permet de vérifier si un élément elem est présent dans un p-uplet p, elem in p renvoie un booléen :

>>> p = (1, 2.5, 'hello', True)
>>> 'hello' in p
True
>>> 4 in p
False

Le mot clé in permet aussi d'écrire une boucle pour parcourir (ou «itérer sur») toutes les valeurs d'un p-uplet.

Comparons différentes façons pour parcourir un p-uplet p :

Avec une boucle non bornée whileAvec une boucle bornée forAvec une boucle bornée for et le mot clé in

Il faut gérer l'indice de boucle i pour qu'il parcourt toutes les positions des valeurs de p, c'est-à-dire l'intialiser à 0 puis l'incrémenter à chaque passage dans la boucle (i = i + 1) jusqu'à ce qu'il dépasse len(p) - 1. p[i] permet d'accéder à la valeur du p-uplet qui se trouve à la position i.

>>> p = (1, 2.5, 'hello', True)
>>> i = 0
>>> while i < len(p):
...     print(p[i])
...     i = i + 1
...     
1
2.5
'hello'
True

Avec for i in range(len(p)):, l'indice de boucle i prend automatiquement les valeurs allant de 0 à len(p) - 1. p[i] permet d'accéder à la valeur du p-uplet qui se trouve à la position i.

>>> p = (1, 2.5, 'hello', True)
>>> for i in range(len(p)):
...     print(p[i])
...     
1
2.5
'hello'
True

for elem in t permet d'accéder directement à toutes les valeurs du p-uplet les unes après les autres, sans connaître leurs positions.

>>> p = (1, 2.5, 'hello', True)
>>> for elem in p:
...     print(elem)
...     
 1
2.5
'hello'
True

La boucle for elem in p est plus simple pour parcourir les valeurs d'un p-uplet, par exemple pour rechercher la plus petite ou la plus grande valeur dans ce p-uplet, mais elle ne permet pas d'accéder à sa position. Pour accéder à la position d'une valeur que l'on recherche, il faut utiliser les boucles sur indices de position while i < len(p): ou for i in range(len(p)):.

Un p-uplet est immuable, il est possible d'accéder à ses éléments, mais pas de les modifier.

>>> p = (1, 2.5, 'hello', True)
>>> p[1] = 3
Traceback (innermost last):
File "<stdin>", line 1, in ?
TypeError: object doesn't support item assignment

Opérations sur p-uplets

Deux opérations sont possibles, l'addition et la multiplication :

L'opérateur d'addition « + » concatène (assemble) deux p-uplets.
L'opérateur de multiplication « *» entre un nombre entier et un p-uplet duplique (répète) plusieurs fois les éléments dans un nouveau p-uplet.

>>> (1, 2) + (3, 4)
(1, 2, 3, 4)
>>> 3 * (1, 2)
(1, 2, 1, 2, 1, 2)

Fonctions renvoyant un p-uplet

Les p-uplets sont très utiles pour écrire des fonctions renvoyant plusieurs valeurs en même temps :

from math import pi

def cercle_info(r):
    """ (float) -> (float, float)
    Renvoie le p-uplet (circonference, aire) d'un cercle de rayon r
    """
    c = 2 * pi * r
    a = pi * r**2
    return c, a

La dernière ligne return c, a peut tout aussi bien s'écrire return (c, a), dans les deux cas la fonction renvoie exactement le même p-uplet.

Appelons maintenant la fonction cercle_info(), par exemple pour avoir la circonférence et l'aire d'un cercle de rayon 10 :

>>> cercle_info(10)
(62.83185307179586, 314.1592653589793)

La fonction renvoie un p-uplet de deux valeurs, la circonférence et l'aire du cercle, pour n'avoir que l'un des deux il faut accéder au premier et au deuxième élément du p-uplet :

>>> cercle_info(10)[0]            # circonference d'un cercle de rayon 10
62.83185307179586
>>> cercle_info(10)[1]            # aire d'un cercle de rayon 10
314.1592653589793

Complétons le programme précédent pour demander à l'utilisateur de saisir le rayon du cercle :

rayon = float(input('Rayon du cercle ?'))
print('La circonférence du cercle est', cercle_info(rayon)[0])
print("L'aire du cercle est", cercle_info(rayon)[1])

Ici cercle_info(rayon)[0]) et cercle_info(rayon)[1]) permettent de récupérer la première et la seconde valeur du p-uplet renvoyé par l'appel de la fonction cercle_info(rayon). Ce p-uplet peut aussi être dispersé dans deux variables, ce qui rend le code plus lisible :

rayon = float(input('Rayon du cercle ?'))
perimetre, aire = cercle_info(rayon)         # disperser le tuple renvoyé par cercle_info
print('La circonférence du cercle est', perimetre)
print("L'aire du cercle est", aire)

Conversion de type (cast)

La fonction tuple(), prend en argument un objet séquentiel (une chaine de caractère par exemple) et renvoie le p-uplet correspondant :

>>> tuple("ABCDEF")
('A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F')
>>> tuple(range(10))
(0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)

ou immutable en anglais. ↩
appelé « sucre syntaxique » pour désigner un raccourci de syntaxe d'un langage de programmation facilitant sa lecture. ↩
Il est aussi possible de préciser un pas sur le modèle p[début:fin:pas]. ↩