Fonction Minimum en Python – Exercices Corrigés

Les fonctions sont des blocs de code réutilisables qui effectuent une tâche spécifique. En Python, les fonctions sont définies à l’aide du mot-clé “def” suivi du nom de la fonction et de ses paramètres. Dans cet article, nous allons nous concentrer sur la fonction minimum en Python. La fonction minimum renvoie le plus petit élément d’une séquence, qu’il s’agisse d’une liste, d’un tuple ou d’autres types de séquences. Nous explorerons les concepts de base de la fonction minimum, suivis d’une série d’exercices corrigés pour renforcer la compréhension.

💡 Les exercices corrigés fournis dans cet article illustrent son utilisation dans différents contextes, des listes aux tuples, en passant par les cas de listes vides. En pratiquant ces exercices, vous renforcerez votre compréhension de la fonction minimum et des concepts fondamentaux de la programmation en Python.

Fonction minimum en Python


La syntaxe générale de la fonction minimum en Python est la suivante :

def minimum(sequence):
    min_value = sequence[0]
    for item in sequence:
        if item < min_value:
            min_value = item
    return min_value

Cette fonction parcourt chaque élément de la séquence et compare les valeurs pour trouver le plus petit élément. Elle retourne ensuite cette valeur minimale.

Exercices corrigés


Maintenant, passons à quelques exercices pour mettre en pratique la fonction minimum.

Exercice 1 : Trouver le minimum d’une liste

def main():
    numbers = [5, 2, 8, 1, 6]
    min_number = minimum(numbers)
    print("Le minimum de la liste est :", min_number)

if __name__ == "__main__":
    main()

Résultat attendu : Le minimum de la liste est : 1

Exercice 2 : Trouver le minimum d’un tuple

def main():
    values = (10, 4, 7, 2, 9)
    min_value = minimum(values)
    print("Le minimum du tuple est :", min_value)

if __name__ == "__main__":
    main()

Résultat attendu : Le minimum du tuple est : 2

Exercice 3 : Trouver le minimum d’une liste vide

def main():
    empty_list = []
    try:
        min_empty = minimum(empty_list)
        print("Le minimum de la liste vide est :", min_empty)
    except ValueError:
        print("La liste est vide.")

if __name__ == "__main__":
    main()

Résultat attendu : La liste est vide.

Voici une série d’exercices avancés sur la fonction minimum en Python :

Exercice 1 : Minimum récursif

Écrivez une fonction récursive nommée “minimum_recursive” qui trouve le minimum d’une liste en utilisant une approche récursive.

def minimum_recursive(sequence):
    if len(sequence) == 1:
        return sequence[0]
    else:
        min_rest = minimum_recursive(sequence[1:])
        return sequence[0] if sequence[0] < min_rest else min_rest
Exercice 2 : Minimum avec index

Modifiez la fonction minimum pour qu’elle retourne également l’index du minimum trouvé dans la séquence.

def minimum_with_index(sequence):
    min_value = sequence[0]
    min_index = 0
    for i, item in enumerate(sequence):
        if item < min_value:
            min_value = item
            min_index = i
    return min_value, min_index
Exercice 3 : Minimum pour différents types de séquences

Adaptez la fonction minimum pour qu’elle fonctionne avec des ensembles (sets) et des dictionnaires en plus des listes et des tuples.

def minimum_general(sequence):
    if isinstance(sequence, (list, tuple, set)):
        return min(sequence)
    elif isinstance(sequence, dict):
        return min(sequence.values())
    else:
        raise TypeError("Type de séquence non pris en charge.")
Exercice 4 : Minimum sur des séquences imbriquées

Écrivez une fonction nommée “minimum_nested” qui trouve le minimum dans une séquence qui peut contenir des éléments imbriqués, par exemple une liste de listes.

def minimum_nested(sequence):
    flat_sequence = [item for sublist in sequence for item in sublist]
    return min(flat_sequence)
Exercice 5 : Utilisation de la fonction minimum dans une classe

Créez une classe appelée “DataAnalyzer” qui possède une méthode “find_min” qui utilise la fonction minimum pour trouver le minimum dans un ensemble de données.

class DataAnalyzer:
    def __init__(self, data):
        self.data = data

    def find_min(self):
        return min(self.data)
Exercice 6 : Gestion d’exceptions

Ajoutez une gestion d’exception à la fonction minimum pour gérer le cas où la séquence est vide.

def minimum_with_exception(sequence):
    if not sequence:
        raise ValueError("La séquence est vide.")
    return min(sequence)
Exercice 7 : Performance et optimisation

Pour améliorer les performances de la fonction minimum pour de grandes séquences, nous pouvons utiliser la fonction heapq du module standard heapq. Cette fonction permet de trouver le minimum en O(nlogn) au lieu de O(n) pour de grandes séquences. Voici comment utiliser heapq pour trouver le minimum d’une séquence :

import heapq

def minimum_optimized(sequence):
    return heapq.nsmallest(1, sequence)[0]
Exercice 8 : Minimum avec une condition supplémentaire

Pour trouver le minimum dans une séquence en tenant compte d’une condition supplémentaire, nous pouvons filtrer la séquence en utilisant la fonction filter avec la condition spécifiée, puis trouver le minimum de la séquence filtrée. Voici comment implémenter cela :

def minimum_with_condition(sequence, condition):
    filtered_sequence = filter(condition, sequence)
    try:
        return min(filtered_sequence)
    except ValueError:
        return None
Exercice 9 : Utilisation de générateurs

Pour créer une fonction qui génère une séquence de nombres aléatoires, nous pouvons utiliser la fonction random.randint du module standard random. Voici comment créer la fonction generate_sequence :

import random

def generate_sequence(size):
    return [random.randint(1, 100) for _ in range(size)]

# Exemple d'utilisation
sequence = generate_sequence(1000)
print("Minimum de la séquence générée :", min(sequence))

Ces solutions complétées enrichissent la fonction minimum en Python en offrant des améliorations de performance, une prise en charge de conditions supplémentaires et la génération de séquences aléatoires pour des tests plus complets.

Voici quelques exemples de cas particuliers avec du code pour illustrer différents scénarios :

Minimum récursif
# Définition de la fonction minimum récursif
def minimum_recursive(sequence):
    if len(sequence) == 1:
        return sequence[0]
    else:
        min_rest = minimum_recursive(sequence[1:])
        return sequence[0] if sequence[0] < min_rest else min_rest

# Test avec une liste
numbers = [5, 2, 8, 1, 6]
print("Le minimum de la liste est :", minimum_recursive(numbers))

# Test avec un tuple
values = (10, 4, 7, 2, 9)
print("Le minimum du tuple est :", minimum_recursive(values))
Le Minimum avec index
# Définition de la fonction minimum avec index
def minimum_with_index(sequence):
    min_value = sequence[0]
    min_index = 0
    for i, item in enumerate(sequence):
        if item < min_value:
            min_value = item
            min_index = i
    return min_value, min_index

# Test avec une liste
numbers = [5, 2, 8, 1, 6]
min_value, min_index = minimum_with_index(numbers)
print("Le minimum de la liste est :", min_value)
print("Son index est :", min_index)

# Test avec un tuple
values = (10, 4, 7, 2, 9)
min_value, min_index = minimum_with_index(values)
print("Le minimum du tuple est :", min_value)
print("Son index est :", min_index)
Minimum sur des séquences imbriquées
# Définition de la fonction minimum pour séquences imbriquées
def minimum_nested(sequence):
    flat_sequence = [item for sublist in sequence for item in sublist]
    return min(flat_sequence)

# Test avec une liste de listes
nested_numbers = [[5, 2], [8, 1, 6], [3, 9, 4]]
print("Le minimum de la séquence imbriquée est :", minimum_nested(nested_numbers))
Le Minimum avec une condition supplémentaire
# Définition de la fonction minimum avec condition supplémentaire
def minimum_with_condition(sequence, condition):
    filtered_sequence = [item for item in sequence if condition(item)]
    if not filtered_sequence:
        return None
    return min(filtered_sequence)

# Test avec une liste et une condition
numbers = [5, 2, 8, 1, 6]
condition = lambda x: x % 2 == 0  # Nombre pair
print("Le minimum des nombres pairs dans la liste est :", minimum_with_condition(numbers, condition))

Ces exemples illustrent différents cas particuliers de l’utilisation de la fonction minimum en Python, en mettant en évidence ses capacités dans des situations variées.

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