Niveau 03 — Structures de données

Objectif du niveau

À la fin de ce niveau, tu sais stocker et manipuler des collections de données : listes (ajouter, retirer, trier, découper), tuples, dictionnaires et sets. Tu sais parcourir chacune de ces structures avec for, choisir la bonne structure pour un problème donné, et — surtout — tu comprends la mutabilité : pourquoi modifier une liste passée à deux variables change « les deux », et comment copier proprement. C'est le niveau qui transforme tes programmes de « quelques variables » en programmes qui traitent de vraies quantités de données.

Prérequis

• Niveau 02 — conditions et boucles : if/elif/else, while, for, range, break/continue. Les boucles sont utilisées dans TOUTES les leçons de ce niveau.
• Niveau 01 — types de base, f-strings, conversions.
• Notions clés : savoir parcourir avec for, savoir qu'une chaîne s'indexe ("abc"[0]), savoir lire un traceback.

Durée indicative et avertissement honnête

3 semaines à raison de 30–60 min par jour.

Avertissement franc : quatre leçons sur cinq sont de la mécanique qui s'apprend bien (méthodes de listes, syntaxe des dicts…). Mais la leçon 03-4 — mutabilité et références partagées — est LE point difficile de ce niveau, et l'un des trois concepts les plus mal compris de tout Python (avec le scope et self). b = a ne copie PAS une liste : les deux noms pointent vers le même objet, et modifier via b modifie « aussi » a. Tant que ce n'est pas compris, tu auras des bugs incompréhensibles pendant des mois. Prévois le double de temps sur cette leçon, fais TOUS ses exercices, et n'hésite pas à y revenir à J+7. Le dire maintenant t'évite de croire que « tu es nul » quand ça résiste : ça résiste pour tout le monde.

Leçons prévues

Chaque leçon suivra le template 17 sections (lessons/TEMPLATE_LECON.md).

Pièges et erreurs emblématiques du niveau

• b = a puis b.append(...) modifie « aussi » a — il n'y a qu'UNE liste, deux noms. L'erreur emblématique du niveau, source de bugs silencieux.
• IndexError: list index out of range — accéder à lst[len(lst)] ou boucler un cran trop loin ; cousin direct de l'off-by-one du niveau 02.
• lst.sort() renvoie None — écrire lst = lst.sort() détruit la liste ; confusion entre méthodes qui modifient sur place et fonctions qui renvoient (sorted).
• Modifier une liste pendant qu'on la parcourt — des éléments sont sautés sans erreur ; il faut parcourir une copie ou construire une nouvelle liste.
• KeyError sur un dict — accéder à une clé absente avec d[k] au lieu de d.get(k) ou d'un test k in d.
• Croire que .copy() suffit toujours — la copie superficielle partage les sous-listes ; modifier copie[0][0] modifie l'originale.

Mini-projets du niveau

Fiches détaillées dans /projects.

• Liste de courses interactive — menu en boucle : ajouter, retirer, afficher trié, compter (listes + validation de saisie).
• Compteur de mots — analyser une phrase et compter les occurrences de chaque mot dans un dict, afficher les plus fréquents.
• Annuaire simple — dict nom → infos, recherche, ajout, suppression, détection de doublons avec un set.

Critères de sortie

• Je sais créer, indexer, découper (slice) et modifier une liste sans regarder la doc.
• Je sais quelles méthodes modifient la liste sur place (sort, append…) et lesquelles renvoient une nouvelle valeur (sorted).
• Je sais parcourir une liste avec for et enumerate, et un dict avec .items().
• Je sais expliquer avec un dessin pourquoi b = a puis b.append(4) « change aussi » a.
• Je sais faire une copie superficielle et je sais dire dans quel cas elle ne suffit pas.
• Je sais utiliser d.get(k) ou k in d pour éviter un KeyError.
• Je sais éliminer les doublons d'une collection avec un set.
• Devant un problème donné, je sais choisir entre liste, tuple, dict et set — et justifier.

Commit de fin de niveau

git add lessons/level-03-structures-donnees
git commit -m "exercises: complete level 03 (data structures)"