Les tableaux en Python - module array

Le module array

En programmation, un tableau est une collection d'éléments du même type. En Python, on parle généralement de listes pour désigner les tableaux. Cependant, Python fournit également le module array pour créer de vrais tableaux typés, plus proches des tableaux C/Java.

Liste vs module array

Exemple n°1 — Liste hétérogène vs array typé

import array as arr

# ✅ Une liste accepte des types mixtes
liste = [10, "Hello", 10.5]
print(f"Liste OK : {liste}")

# ❌ Un array n'accepte que des valeurs du même type numérique
try:
    a = arr.array('d', [10, "Hello", 10.5])
except TypeError as e:
    print(f"TypeError : {e}")

Liste OK : [10, 'Hello', 10.5]
TypeError : must be real number, not str

Créer un tableau

import array as arr

a = arr.array(code_type, [val1, val2, ...])

Le code de type est un caractère qui détermine le type et la taille en mémoire de chaque élément du tableau :

Exemple n°2 — Création de tableaux typés

import array as arr

# Tableau d'entiers signés (code 'i')
entiers = arr.array('i', [1, 6, 7, 12])
print(f"Entiers  : {entiers}")
print(f"Type     : {entiers.typecode}")

# Tableau de flottants double précision (code 'd')
reels = arr.array('d', [3.14, 2.71, 1.41])
print(f"Réels    : {reels}")

# Tableau d'octets non signés (code 'B')
octets = arr.array('B', [0, 128, 255])
print(f"Octets   : {octets}")

Entiers  : array('i', [1, 6, 7, 12])
Type     : i
Réels    : array('d', [3.14, 2.71, 1.41])
Octets   : array('B', [0, 128, 255])

Accès aux éléments

L'accès aux éléments d'un array fonctionne exactement comme pour les listes : indexation positive, négative et slicing.

Exemple n°3 — Indexation et slicing

import array as arr

a = arr.array('i', [10, 20, 30, 40, 50])

print(f"a[0]    = {a[0]}")    # premier élément
print(f"a[2]    = {a[2]}")    # troisième élément
print(f"a[-1]   = {a[-1]}")   # dernier élément
print(f"a[1:4]  = {a[1:4]}") # slicing
print(f"a[::2]  = {a[::2]}") # un élément sur deux
print(f"Taille  = {len(a)}")  # nombre d'éléments

a[0]    = 10
a[2]    = 30
a[-1]   = 50
a[1:4]  = array('i', [20, 30, 40])
a[::2]  = array('i', [10, 30, 50])
Taille  = 5

Modifier un tableau

Les tableaux array sont modifiables : on peut changer, ajouter et supprimer des éléments, à condition de respecter le type déclaré.

Changer et ajouter des éléments

Exemple n°4 — Modification et ajout

import array as arr

a = arr.array('i', [1, 6, 7, 12])
print(f"Initial        : {list(a)}")

# Modification
a[2] = 13
print(f"Après a[2]=13  : {list(a)}")

# Ajout d'un élément
a.append(23)
print(f"Après append   : {list(a)}")

# Ajout de plusieurs éléments
a.extend([13, 50, 34])
print(f"Après extend   : {list(a)}")

# Insertion à une position
a.insert(1, 99)
print(f"Après insert(1): {list(a)}")

Initial         : [1, 6, 7, 12]
Après a[2]=13   : [1, 6, 13, 12]
Après append    : [1, 6, 13, 12, 23]
Après extend    : [1, 6, 13, 12, 23, 13, 50, 34]
Après insert(1) : [1, 99, 6, 13, 12, 23, 13, 50, 34]

a = arr.array('i', [1, 2, 3])
a.append(3.14)   # ❌ TypeError: integer argument expected, got float
a.append("abc")  # ❌ TypeError: must be real number, not str

Supprimer des éléments

Exemple n°5 — Suppression d'éléments

import array as arr

a = arr.array('i', [1, 6, 7, 12, 7])
print(f"Initial         : {list(a)}")

# del — par indice
del a[3]
print(f"Après del a[3]  : {list(a)}")

# remove() — par valeur (première occurrence)
a.remove(7)
print(f"Après remove(7) : {list(a)}")

# pop() — dernier élément
val = a.pop()
print(f"pop() → {val}      : {list(a)}")

# pop(i) — à un indice précis
val = a.pop(0)
print(f"pop(0) → {val}     : {list(a)}")

Initial         : [1, 6, 7, 12, 7]
Après del a[3]  : [1, 6, 7, 7]
Après remove(7) : [1, 6, 7]
pop() → 7       : [1, 6]
pop(0) → 1      : [6]

Autres opérations utiles

Exemple n°6 — Conversion et opérations

import array as arr

a = arr.array('i', [5, 3, 8, 1, 9, 2])

# Conversion en liste
print(f"Liste    : {a.tolist()}")

# Recherche
print(f"index(8) : {a.index(8)}")     # position de 8
print(f"count(3) : {a.count(3)}")     # nb d'occurrences

# Inversion
a.reverse()
print(f"Inversé  : {a.tolist()}")

# Statistiques
print(f"Min      : {min(a)}")
print(f"Max      : {max(a)}")
print(f"Somme    : {sum(a)}")

Liste    : [5, 3, 8, 1, 9, 2]
index(8) : 2
count(3) : 1
Inversé  : [2, 9, 1, 8, 3, 5]
Min      : 1
Max      : 9
Somme    : 28

Quand utiliser array ?

import numpy as np

a = np.array([1, 6, 7, 12])
print(a * 2)          # [2, 12, 14, 24] — opération vectorielle
print(a.mean())       # 6.5
print(a.std())        # écart-type