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6 - Exercices Listes chaînées


Exerices sur l'implémentation d'une liste chaînée à l'aide de deux classes : Cellule et Liste.

Description

Le but de cette activité de révisions est simple : je vous donne un squelette de classe et vous le compléter.

Il s'agit de la version avec simplement un attribut stockant la référence de la cellule de tête si la Liste est NON VIDE ou None si la Liste est VIDE.

Le code corrigé est dans votre cours ou en bas de page.

Le code à compléter

Pensez à décommenter les fonctions de tests au fur et à mesure de votre progression.

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'''MODULE implémentant une Liste Chaînée MUABLE sous forme d'un objet stockant Tête Description ----------- * Une Liste VIDE est un objet dont l'attribut tete contient None * Une Liste NON VIDE est un objet qui possède un attribut : tete * Une Cellule est un objet qui possède deux attributs : v et s ''' class Cellule: '''Cellule (valeur, successeur)''' def __init__(self, valeur:'Element', successeur:'Cellule|None'): self.v = valeur # Valeur ne peut pas être None si File homogène self.s = successeur # successeur vaut None si Cellule de Fin def nb_cellules(self:'Cellule') -> int: #Coût Linéaire O(n) '''Renvoie le nombre de cellules dans la chaîne à partir de cette cellule''' if self.s is None: # si il n'y a pas de successeur return 1 # il y a au moins la fin else: return 1 + self.s.nb_cellules() # on demande au successeur... def contenu(self:'Cellule') -> 'Element': # Coût constant '''Renvoie le contenu de la Cellule''' return self.v def successeur(self:'Cellule NON FIN') -> 'Cellule': # Coût constant '''Renvoie la Cellule qui succède à une cellule NON FIN''' return self.s class Liste: '''Liste chaînée MUABLE Tete''' def __init__(self): self.tete = None def est_liste_vide(self:'Liste') -> bool: # Coût constant '''Prédicat qui renvoie True si la liste est vide''' pass def acces_tete(self:'Liste NON VIDE') -> Cellule: # Coût constant '''Renvoie l'adresse de la cellule de Tête dans la liste NON VIDE''' pass def acces_fin(self:'Liste NON VIDE') -> Cellule: # Coût linéaire 𝞗(n) '''Renvoie l'adresse de la cellule de Fin dans la liste NON VIDE''' c = self.tete while ...: # TANT QUE la cellule ne mène pas à None (n'est pas la fin donc) ... # on passe à la cellule suivante return ... # on renvoie la cellule c qui est donc la fin def acces(self:'Liste NON VIDE', i:'int VALIDE') -> Cellule: # Coût Linéaire O(n) '''Renvoie l'adresse de la cellule i dans la liste NON VIDE''' c = self.tete # récupère la cellule de tête for _ in range(...): # Faire i fois c = ... # passe au successeur return ... def inserer_tete(self:'Liste', elt:'Element') -> None: # coût constant '''Rajoute une nouvelle cellule contenant elt en tête de liste''' ... # Etape 1 : création de la cellule ... # Etape 2 : on relie la nouvelle cellule à l'"ancienne" Tête ... # Etape 3 : modification de la liste def inserer_fin(self:'Liste', elt:'Element') -> None: # Coût constant '''Rajoute une nouvelle cellule de Fin contenant elt dans la liste''' if ...: # Si la liste est vide, on fait appel ... # à inserer_tete() else: ... # Etape 1 : on crée la nouvelle Cellule ... ... def inserer(self:'Liste', elt:'Element', i:'int VALIDE') -> None: """Rajoute une nouvelle cellule contenant elt en position i VALIDE de la liste""" if i == 0: ... else: ... # Etape 1 : recherche de la cellule i-1 ... # Etape 2 : création de la cellule ... # Etape 3 : liaison nouvelle i vers ancienne i ... # Etape 4 : liaison i-1 vers nouvelle i def supprimer_tete(self:'Liste NON VIDE') -> 'Elt': # coût constant """Supprime la tête et renvoie son contenu""" ... # Etape 1 : on mémorise l'ancienne valeur ... # Etape 2 : la tête devient le successeur de l'ancienne tête ... def supprimer_fin(self:'Liste NON VIDE') -> 'Element': # Coût Linéaire θ(n) '''Supprime la cellule de fin d'une liste NON VIDE et renvoie l'élément qui y était stocké''' if ...: # si la liste ne possède qu'une seule cellule ... # on demande à l'autre fonction de faire le travail else : # Etape 1 : on cherche le prédécesseur c de la Fin ... # on part de la tête while ...: # tant que c n'est pas le prédécesseur de la Fin ... # on passe à la cellule suivante ... # Etape 2 : on mémorise la valeur de Fin actuelle ... # Etape 3 : on fait pointer le prédécesseur sur None ... # Etape 4 : on renvoie la valeur mémorisée def supprimer(self:'Liste NON VIDE', i:'int VALIDE') -> 'Element': # Coût linéaire θ(i) O(n) """Supprime la cellule en position i VALIDE et renvoie l'élément qui y était stocké""" if i == 0: # En réalité, on veut supprimer la Tête return ... else: ... # Etape 1 : recherche de la cellule i-1 ... # Etape 2 : on mémorise la valeur en position i actuellement ... # Etape 3 : on fait pointer le prédécesseur sur le successeur de son successeur ... # Etape 4 : on renvoie la valeur mémorisée def longueur(self:'Liste') -> int: # Coût Linéaire θ(n) '''Renvoie la longueur de la liste''' if ...: return 0 else: return ... def premier(self:'Liste NON VIDE') -> 'Element': # Coût constant '''Renvoie l'élément stocké en Tête de liste NON VIDE''' return ... def dernier(self:'Liste NON VIDE') -> 'Element': # Coût linéaire '''Renvoie l'élément stocké en Fin de liste NON VIDE''' return ... def ieme(self:'Liste NON VIDE', i:'int VALIDE') -> 'Element': # Coût Linéaire O(n) '''Renvoie l'élément stocké en position i de la liste NON VIDE''' return ... if __name__ == '__main__': def tester_inserer_tete(): print("Tests de inserer_tete())...", end="") lst = Liste() lst.inserer_tete(5) assert lst.tete.v == 5 lst.inserer_tete(10) assert lst.tete.v == 10 assert lst.tete.s.v == 5 lst.inserer_tete(20) assert lst.tete.v == 20 assert lst.tete.s.v == 10 assert lst.tete.s.s.v == 5 print("ok") def tester_supprimer_tete(): print("Tests de supprimer_tete())...", end="") lst = Liste() lst.inserer_tete(5) lst.inserer_tete(10) lst.inserer_tete(20) lst.supprimer_tete() assert lst.tete.v == 10 lst.supprimer_tete() assert lst.tete.v == 5 lst.supprimer_tete() assert lst.tete is None print("ok") def tester_inserer_fin(): print("Tests de inserer_fin())...", end="") lst = Liste() lst.inserer_fin(5) assert lst.tete.v == 5 lst.inserer_fin(10) assert lst.tete.v == 5 assert lst.tete.s.v == 10 lst.inserer_fin(20) assert lst.tete.v == 5 assert lst.tete.s.s.v == 20 lst.inserer_tete(200) assert lst.tete.v == 200 assert lst.tete.s.v == 5 assert lst.tete.s.s.v == 10 assert lst.tete.s.s.s.v == 20 print("ok") def tester_inserer(): print("Tests de inserer())...", end="") lst = Liste() lst.inserer(5, 0) lst.inserer(10, 1) assert lst.tete.v == 5 assert lst.acces_fin().v == 10 lst.inserer(500, 1) assert lst.tete.v == 5 assert lst.tete.s.v == 500 assert lst.acces_fin().v == 10 print("ok") def tester_supprimer_fin(): print("Tests de supprimer_fin())...", end="") lst = Liste() lst.inserer_tete(5) lst.inserer_tete(10) lst.inserer_tete(20) lst.inserer_tete(200) lst.supprimer_fin() assert lst.tete.v == 200 assert lst.acces_fin().v == 10 lst.supprimer_tete() assert lst.tete.v == 20 assert lst.acces_fin().v == 10 lst.supprimer_fin() assert lst.acces_fin().v == 20 lst.supprimer_fin() assert lst.tete is None print("ok") def tester_supprimer(): print("Tests de inserer())...", end="") lst = Liste() lst.inserer(5, 0) lst.inserer(10, 1) lst.inserer(500, 1) lst.supprimer(1) assert lst.tete.v == 5 assert lst.acces_fin().v == 10 lst.supprimer(0) assert lst.tete.v == 10 assert lst.acces_fin().v == 10 lst.supprimer(0) assert lst.tete == None print("ok") def tester_ieme_premier_dernier(): print("Tests ieme() premier() dernier()...", end="") lst = Liste() lst.inserer_tete(5) lst.inserer_tete(10) lst.inserer_tete(20) lst.inserer_fin(30) assert lst.premier() == 20 assert lst.ieme(0) == 20 assert lst.ieme(1) == 10 assert lst.ieme(2) == 5 assert lst.ieme(3) == 30 assert lst.dernier() == 30 lst.supprimer(1) assert lst.premier() == 20 assert lst.ieme(0) == 20 assert lst.ieme(1) == 5 assert lst.ieme(2) == 30 assert lst.dernier() == 30 lst.supprimer(0) assert lst.premier() == 5 assert lst.ieme(0) == 5 assert lst.ieme(1) == 30 assert lst.dernier() == 30 lst.supprimer_tete() assert lst.premier() == 30 assert lst.ieme(0) == 30 assert lst.dernier() == 30 lst.supprimer_fin() assert lst.est_liste_vide() print("ok") #tester_inserer_tete() #tester_supprimer_tete() #tester_inserer_fin() #tester_supprimer_fin() #tester_inserer() #tester_supprimer() #tester_ieme_premier_dernier()

Questions

Les solutions ne sont pas données puisqu'il suffit d'aller voir votre cours. Le code en lui-même est dans le module fourni en bas de page.

01° Expliquer comment fonctionne la méthode récursive nb_cellules().

02° Compléter est_liste_vide et acces_tete().

03° Compléter acces_fin et acces().

04° Poursuivre avec inserer_tete et inserer_fin() puis inserer().

05° Poursuivre avec supprimer_tete et supprimer_fin() puis supprimer().

06° Finaliser le module avec les 4 dernières méthodes.

FIN

La correction : MODULE Liste chaînée objet MUABLE (tête)

Activité publiée le 15 11 2023
Dernière modification : 15 11 2023
Auteur : ows. h.