Partie 1 : création progresive d’une bibliothèque basique

Partie 1 : création progresive d’une bibliothèque basique#

Cette partie contient 5 exercices de difficulté croissante pour comprendre la lecture et l’écriture de données dans des fichiers et aboutir à une petite bibliothèque de traitement de données.

Exercice 1 : Vive les mariés !

Dans ce premier exercice, nous ferons des statistiques simples sur un jeu de données contenant les mariages par jour de la semaine à Paris, entre 2010 et 2022.

https://opendata.paris.fr/explore/dataset/statistiques-des-jours-des-mariages

Pour simplifier, nous vous fournissons dans l’archive du projet un fichier donnees/statistiques-des-jours-des-mariages.txt contenant ces données dans un format texte simple: chaque ligne contient une année, un jour de la semaine (par exemple « Lundi ») et le nombre de mariages célébrés.

Dans le dossier donnees, ouvrez le fichier donnees/statistiques-des-jours-des-mariages.txt. Ne le modifiez pas : c’est le fichier que votre programme va analyser. Regardez et comprenez les informations décrites par le fichier. Par exemple, la première ligne indique 542 mariages célébrés un mercredi en 2012.
Ouvrez le fichier mariage-total.cpp et complétez la fonction main qui calcule et affiche le nombre de total de mariages célébrés à Paris notés dans le fichier. La bonne réponse est 114 148. Vérifiez que c’est ce que vous obtenez.
Ouvrez le fichier mariage-samedi.cpp et complétez la fonction main qui calcule et affiche le nombre de mariages célébrés un samedi à Paris notés dans le fichier. vous devez trouver 63508, vérifiez que c’est bien le cas.

Commencez à compléter le rapport et vérifier que la démonstration proposée fonctionne.

Exercice 2 : Les prénoms

Sur le même site, on trouve aussi les statistiques des prénoms donnés aux enfants nés chaque année, entre 2004 et 2023 :

https://opendata.paris.fr/explore/dataset/liste_des_prenoms/

Complétez le programme prenoms.cpp qui demande une année à l’utilisateur puis qui utilise le fichier simplifié fourni dans l’archive donnees/liste_des_prenoms.txt pour calculer l’ensemble des naissances de l’année ainsi que le prénom le plus donné. Vous devez obtenir l’affichage suivant :

Entrez une année entre 2004 et 2023 : 2015
En 2015, il y a eu 31970 naissances
Le prénom le plus donné a été : Adam (donné 356 fois)

Remarque : si votre programme ne fonctionne pas, vous pouvez utiliser le fichier donnees/donnees-test.txt pour effectuer des tests sur un plus petit fichier.

Exercice 3 : premiers tableaux

Cet exercice n’est pas nécessaire pour la suite, si vous êtes bloqués, passez à l’exercice d’après !

On souhaite effectuer dans un même programme différents calculs sur le nombre de mariages. Pour cela, on va traiter les données à l’aide de tableaux.

Dans le fichier mariage-complet.cpp, compléter la fonction litTableauAnnee. La fonction doit lire le fichier une seule fois et renvoyer un tableau de 13 cases (une pour chaque année de 2010 à 2022) qui contiendra dans chaque case le nombre total de mariages pour l’année (c’est-à-dire la somme de toutes les lignes du fichier qui concernent cette année). L’indice d’une année est : annee - 2010 (0 correspond à 2010, 1 à 2011, etc).

Testez votre fonction en appelant testLitTableauAnnee dans la fonction main.
Complétez la fonction litTableauJours. La fonction doit lire le fichier une seule fois et renvoyer un tableau de 7 cases qui contiendra dans chaque case le nombre de mariages pour le jour donné. Vous pouvez utiliser la fonction indiceJour pour obtenir l’indice du tableau correspondant à un jour en chaîne de caractères.

Testez votre fonction en appelant testLitTableauJours dans la fonction main.
Complétez les fonctions somme, moyenne et indiceMax et lancez les tests correspondants (en plus des tests précédents) dans la fonction main.
Enfin, complétez votre programme pour que la fonction main appelle l’ensemble des tests puis effectue les calculs suivants en utilisant les fonctions écrites précédemment :
- nombre de mariages au total sur toutes les années
- nombre de mariages en moyenne par an
- l’année où l’on a célébré le plus de mariages (et le nombre de mariages célébrés)
- le jour où l’on a célébré le plus de mariages (et le nombre de mariages célébrés)
- le pourcentage de mariages célébrés le samedi.
L’affichage doit être le suivant
```
Le nombre de total de mariages célébrés entre 2010 et 2022 est de 114148
Le nombre de mariages célébrés en moyenne par an est de 8780
L'année où l'on a célébré le plus de mariages est 2014 avec 9866 mariages
Le jour de la semaine où l'on a célébré le plus de mariage est le Samedi avec 63508 mariages
Le pourcentage de mariages célébrés le samedi est de 55.6365%
```

Exercice 4 : des fonctions génériques

On souhaite à présent pouvoir analyser différents fichiers de données sans réécrire le même code plusieurs fois. Le but est d’obtenir une mini-bibliothèque de fonctions réutilisables.

Commencez par compléter la fonction afficheTableau du fichier prenoms-tableau.cpp et vérifier en appelant la fonction de test depuis la fonction main.

La fonction doit afficher les valeurs du tableau ligne par ligne en les séparant par un espace :
```
M 2011 Bubulle 3 
F 2012 Bichette 4 
F 2011 Babouche 7 
F 2011 Ziboulette 1
```
Dans le fichier prenoms-tableau.cpp, complétez la fonction litTableau qui transforme un fichier dont on connaît le nombre de colonnes en un tableau de données à deux dimensions (de chaînes de caractères). Testez votre fonction avec la fonction de test proposée.

Aide 1 : on ne connaît pas à l’avance le nombre de lignes du tableau. Stratégie : faire une boucle while(fichier), lire la ligne avec une boucle for et l’ajouter au tableau avec push_back si la lecture a fonctionné.

Aide 2 : Si les tests ne passent pas, essayez à partir du fichier plus simple donnees/donnees-test.txt et affichez le résultat avec afficheTableau pour comprendre d’où vient l’erreur.
Complétez la fonction colonne dont la documentation est donnée. Testez votre fonction avec la fonction de test proposée.
Copiez les fonctions somme et indiceMax que vous avez déjà écrites. Dans la fonction main, utiliser les fonctions litTableau, colonne, somme ainsi que la fonction fournie conversionInt pour afficher le nombre total de naissances enregistrées (627418).
Complétez la fonction selectLignes qui permet de sélectionner et renvoyer des lignes d’un tableau de données, en fonction d’un critère sur une colonne (par exemple, pour sélectionner les lignes contenant un prénom donné). Testez votre fonction avec la fonction de test proposée.

Complétez la fonction main pour que, en plus des tests, le programme demande à l’utilisateur d’entrer un prénom et affiche :

le nombre total de garçons et filles à qui on a donné ce prénom
l’année où le prénom a été le plus donné, et le nombre de fois où il a été donné cette année là.

Remarque : si un prénom est donné à la fois à des filles et des garçons, cela correspondra à des lignes différentes dans le tableau, par exemple "M 2012 Camille 82" et "F 2012 Camille 245".

Voilà des exemples d’exécution du programme pour comparer avec vos résultats :

Nombre total de naissances : 627418
Choisissez un prénom : Octave
Le prénom Octave a été donné à 966 garçons entre 2006 et 2023
L'année la plus forte est 2021 avec 82 enfants
Le prénom Octave n'a été donné à aucune fille entre 2006 et 2023

Nombre total de naissances : 627418
Choisissez un prénom : Agathe
Le prénom Agathe n'a été donné à aucun garçon entre 2006 et 2023
Le prénom Agathe a été donné à 1613 filles entre 2006 et 2023
L'année la plus forte est 2017 avec 111 enfants

Nombre total de naissances : 627418
Choisissez un prénom : Camille
Le prénom Camille a été donné à 1293 garçons entre 2006 et 2023
L'année la plus forte est 2019 avec 97 enfants
Le prénom Camille a été donné à 3949 filles entre 2006 et 2023
L'année la plus forte est 2006 avec 287 enfants

Exercice 5 : création de la bibliothèque

Pour éviter la duplication de code, nous allons maintenant regrouper dans différents fichiers les fonctions que nous avons écrites précédemment, afin de créer une bibliothèque et utiliser la compilation séparée.

Compléter les fichiers tableau-lecture.cpp et tableau-donnees.cpp (avec les fonctions déjà écrites à l’exercice précédent). La documentation se trouve dans les fichiers tableau-lecture.hpp et tableau-donnees.hpp.
Compléter les tests dans tableau-donnees-test.cpp.
Pour compiler un programme dépendant de plusieurs fichiers, on doit compiler chaque fichier séparément. Pour automatiser les compilations, on utilise un fichier Makefile qui permet de sauvegarder les dépendances de fichiers et les lignes de compilations associées. Lancez la commande make tableau-donnees-test dans le terminal puis exécutez le fichier tableau-donnees-test créé pour tester vos fonctions. De même avec tableau-lecture-test.
Complétez le fichier prenoms-tableau-2.cpp en y recopiant la fonction main que vous aviez déjà écrite dans prenoms-tableau.cpp (sans les tests). Compilez le fichier avec la commande make prenoms-tableau-2 puis exécutez-le. Vous devez avoir le même résultat que celui que vous aviez obtenu avec prenoms-tableau
Complétez les fonctions creeTableauAnnee et creeTableauJours du
fichier mariage-complet-2.cpp. Ces fonctions sont similaires à litTableauAnnee et litTableauxJours mais prennent cette fois un tableau de données en entrée et non plus un fichier.

On utilisera les fonctions selectLignes, colonne et somme pour faire les calculs : pour chaque année du tableau annees (ou chaque jour), on fera un selectLignes puis une somme de colonnes sur le tableau data

Remarque : cette méthode n’est pas très efficace ; dans les exercices suivants, on écrira des meilleures fonctions.

Testez vos fonctions en appelant les fonctions de tests dans main puis complétez la fonction main en reprenant les calculs et affichage de mariage-complet.cpp.

Comme précédemment, la compilation peut se faire avec make mariage-complet-2