Tuples et valeurs regroupées

Regrouper sans confondre les composantes

Un tuple, ou p-uplet, est une collection ordonnée de valeurs. Le couple (4, 7) possède une première composante 4 et une seconde 7. En Python, l’accès commence à l’indice zéro : position[0] donne la première coordonnée, position[1] la seconde. L’ordre fait donc partie de la signification. Le couple (longitude, latitude) n’est pas interchangeable avec (latitude, longitude) si le reste du programme attend une convention précise. Un nom de variable et une documentation courts doivent préciser ce que chaque position représente.

L’indice décrit la place d’une composante, tandis que son rôle dépend du contrat. Si un capteur renvoie température puis humidité, les nombres peuvent tous deux être positifs et plausibles même lorsqu’on les inverse. Les noms au moment de la décomposition rendent cette convention visible.

Construire une valeur composée

Les tuples Python peuvent regrouper des valeurs de types différents, comme ("Lina", 16, True). Ils sont utiles pour des informations qui voyagent ensemble. Un tuple n’est pas modifiable par affectation d’une composante : position[0] = 9 est interdit. On peut en revanche construire un nouveau tuple et l’associer au même nom. Cette propriété ne signifie pas qu’une variable ne peut plus changer de valeur. Il faut distinguer le conteneur immuable et le nom qui peut être réaffecté. Le tuple à une seule composante s’écrit avec une virgule, comme (5,).

Les parenthèses ne suffisent pas à créer un tuple d’un seul élément : (5) reste l’entier cinq. La virgule de (5,) annonce un regroupement à une composante. Le tuple vide s’écrit (). Sa longueur nulle interdit tout accès indexé.

Renvoyer un résultat composé

Une fonction Python renvoie un objet avec return. Pour fournir plusieurs informations, elle peut renvoyer un tuple. Une fonction division(n, d) peut ainsi renvoyer (n // d, n % d), avec d strictement positif dans notre exemple. L’appelant peut conserver le tuple entier ou répartir ses composantes dans deux noms avec quotient, reste = division(17, 5). Cette décomposition exige le même nombre de noms que de composantes. Le contrat doit préciser l’ordre : confondre quotient et reste donnerait des nombres valides mais un raisonnement incorrect.

def division(n, d):
    assert n >= 0 and d > 0
    return (n // d, n % d)

quotient, reste = division(17, 5)

La décomposition se fait après le calcul complet du membre droit. Elle permet aussi un échange comme a, b = b, a : les deux anciennes valeurs sont lues avant leurs nouvelles associations. Ce mécanisme diffère de deux affectations successives où la seconde relit une valeur déjà remplacée.

Quand les champs nommés deviennent plus clairs

Pour un couple de coordonnées, les positions sont souvent faciles à retenir. Pour un enregistrement contenant un nom, une date, une classe et plusieurs mesures, des champs nommés sont généralement plus explicites. Le programme de Première utilise notamment les dictionnaires pour représenter ces enregistrements. Il ne faut pas ajouter une classe spécialisée pour répondre à tous les besoins : choisir une structure simple adaptée fait partie de la modélisation. Demandez-vous quelles informations doivent rester ensemble et si leur ordre suffit à expliquer leur rôle pour un lecteur du programme.

L’immuabilité du tuple concerne ses composantes directes. Un approfondissement ultérieur distinguera le tuple d’un objet modifiable éventuellement placé dedans. Ici, on utilise surtout des nombres et des textes pour que cette subtilité ne masque pas le rôle du regroupement.

Un déplacement construit une nouvelle position

Le point initial est (2, 5) et le déplacement vaut (3, -2). On additionne composante par composante pour obtenir (5, 3). Le point de départ peut être sauvegardé dans un autre nom avant le calcul : il reste alors disponible pour mesurer le déplacement ou revenir en arrière. Le tuple initial n’a pas été modifié.

Si l’on inverse les composantes de départ, on calcule (5 + 3, 2 - 2), soit (8, 0). Les opérations numériques restent valides ; seule la convention est violée. Utiliser des coordonnées distinctes dans un test rend cette inversion visible, alors qu’un point comme (4, 4) la masquerait.

Renvoyer deux informations cohérentes

Une fonction de mesure peut renvoyer (minimum, maximum) pour un tableau non vide. Pour [8, 3, 6], elle renvoie (3, 8). L’appelant calcule ensuite l’étendue avec la deuxième composante moins la première. Le contrat précise donc à la fois la signification et l’ordre des résultats.

Un seul élément donne deux résultats égaux et une étendue nulle. Le tableau vide nécessite une décision explicite, car il ne possède ni minimum ni maximum dans ce contrat. Le tuple résout le transport de plusieurs valeurs ; il ne résout pas automatiquement les cas où ces valeurs n’existent pas.

De la compréhension à l’autonomie

À vous de résoudre

Cherchez d’abord par vous-même. Vérifiez les résultats demandés, utilisez les indices si nécessaire, puis comparez votre méthode à la correction.

Les erreurs qui méritent un détour

Dire qu’un tuple renvoie plusieurs objets séparément

La fonction renvoie un objet composé ; l’appelant peut ensuite décomposer ses composantes.

Confondre immuabilité et impossibilité de réaffecter le nom

On peut créer un nouveau tuple et l’associer au même nom sans modifier l’ancien objet.

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Ce chapitre s’appuie sur le programme officiel de Première (PDF, nouvel onglet). Les explications et exercices sont proposés pour l’apprentissage.