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Chapitre 1 Chapitre 1 GENERALITES GENERALITES PYTHON PYTHON Chapitre 1 Chapitre

Chapitre 1 Chapitre 1 GENERALITES GENERALITES PYTHON PYTHON Chapitre 1 Chapitre 1 GENERALITES GENERALITES PYTHON PYTHON Professeur BENMOUSSA Nasr Eddine Email : nasreddinebenmoussa@yahoo.fr But de ce cours : • Apprendre à établir des algorithmes pour résoudre des problèmes scientifiques . • Apprendre le langage de programmation Python. • Apprendre les algorithmes des différentes méthodes numériques de base et apprendre à les programmer . Exemples :  Résoudre dans R l’équation suivante :  Calculer l’intégrale suivante :  Résoudre un système linéaire de 20 équation à 20 inconnues … Notions d’algorithme Définitions: Un algorithme est une suite ordonnée d‘actions élémentaires qui, exécutées par un processeur bien défini, réalisera un travail bien précis . Il transforme des grandeurs données (données d‘entrée) en d‘autres grandeurs (données de sortie).  Exemple 1 : Addition de deux nombres réels Début Début 1) Lire (A) 2) Lire (B) 3) Somme=A+B 4) Écriture (Somme) Fin  Exemple 2 : Calcul des racines d'un polynôme du 2ème ordre : a x² + b x + c = 0 ,  (a,b,c)≠0 Entrée : Un algorithme possède une ou plusieurs données d’entrée (input data), c-à-d des valeurs qui sont connues avant son exécution et sur lesquelles l’algorithme est appliqué Sortie : Un algorithme possède une ou plusieurs données de sortie (output data), c-à-d des valeurs produites par lui lui-même. Ces données sont en relation avec les données d’entrée. Propriétés: – L’algorithme doit tenir compte de tous les cas possibles. Il traite le cas général et les cas particuliers Il traite le cas général et les cas particuliers – Il contient toujours un nombre fini d'actions – L’ordre d‘actions est important (exécution séquentielle) – Chaque action doit être définie avec précision, sans aucune difficulté – Certaines actions peuvent être raffinées (décomposées) – L’algorithme n’est pas nécessairement unique . – Il doit produire le résultat désiré .  Exemple 1 : Addition de deux nombres réels Début Début 1) Lire (A) 2) Lire (B) 3) Somme=A+B 4) Écriture (Somme) Fin  Exemple 2 : Résoudre dans  l‘équation du 2 èmé degré a x² + b x + c = 0 , (a,b,c)≠0 organigramme Définitions: Un organigramme est un schéma symbolique conventionnel qui illustre les étapes d‘un algorithme et leurs relations.  Nous utilisons l’ organigramme parce qu‘une représentation graphique aide à la compréhension et à l‘écriture du programme.  L‘organigramme est un schéma fonctionnel qui représente les différentes parties d‘un programme les unes à la suite des autres en utilisant des symboles graphiques pour visualiser l‘exécution du programme et le cheminement des opérations. Principaux Symboles utilisés dans un Organigramme: NOMS SYMBOLES DEFINITIONS Flèches Elles indiquent le sens du traitement(Droite, gauche, haut, bas) Début / Fin Ce symbole indique le début et la fin d’un organigramme Entrée / Sortie Ce symbole indique une opération d’entrée ou de sortie Boite de traitement Ce symbole indique une opération d’affectation Boite dedécision (Test) Elle permet d ’orienter le traitement vers un chemin ou un autre selon le résultat du test Entête d‘un Sous-programme Elle indique le début du sous programme en spécifiantle nom et les données  Exemple 1 :Addition de deux nombres réels Début Lire (A) Somme=A+B Lire (B)  Exemple 2 :Calcul des racines d'un polynôme du 2e degré: a x² + b x + c = 0 , (a,b,c)≠0 Écrire (Somme) Fin Etapes a suivre pour résoudre un problème scientifique Pour résoudre un problème informatiquement , il faut :  Poser le problème, l‘analyser et définir avec précision les données et les résultats à obtenir .  Déterminer les méthodes de résolution: il s'agit de déterminer la suite des opérations à effectuer pour obtenir à partir des données, la solution au problème posé. Cette suite d'opérations constitue un algorithme.  Formuler l‘algorithme définitif : cette étape doit faciliter la résolution sur ordinateur par l'expression de l'algorithme dans un formalisme adéquat : c‘est l‘Etablissement de l‘organigramme  Traduire l'algorithme (l‘organigramme) dans un langage de programmation : ceci revient à écrire le programme dans le langage disponible.  Exécution du programme . Correction des erreurs et finalisation du programme 3. Étapes de Résolution d’un Problème Informatique Langages de programmation Machine, Langage et Programmation On appellera langage de programmation un ensemble de « mots-clés » (choisis arbitrairement) associé à un ensemble de règles très précises indiquant comment on peut assembler ces mots pour former des « phrases » que l'interpréteur ou le compilateur puisse traduire en langage machine (binaire). Pour communiquer avec un ordinateur, il faut un langage de communication - Les langage de communication avec la machine peuvent classés en trois catégories :  Chaque processeur possède un langage propre, directement exècutable : le langage machine. Il est formé de 0 et de 1 et n’est pas portable; c’est le seul langage que l’ordinateur comprend ; le langage d’assemblage est un codage alphanumérique du langage machine. Il est plus lisible que le langage machine, mais n’est toujours pas portable. On le traduit en langage machine par un assembleur ; les langages de haut niveau ou évolués. Souvent normalisés, ils permettent le portage d’une machine à l’autre. Ils sont traduits en langage machine par un compilateur ou un interpréteur. - Il existe des centaines de langages de programmation permettant de traduire un algorithme en une suite d’opérations élémentaires connues de l’ordinateur (C, C++, FORTRAN, JAVA, PASCAL, COBOL, SIMSCRIPT, GPSS, ADA, APL, …). LANGAGES DE COMMUNICATION Programme - Script  Un programme ou un scipt est une suite d‘instructions s‘enchaînant de manière séquentielle pour résoudre un problème donné.  Une instruction est composée d‘un ou plusieurs mots clés du langage pour effectuer une tâche donnée - Chaque instruction du programme est une action. Une instruction respecte une grammaire et une syntaxe.  Un programme est une séquence d'instructions écrites dans un langage de programmation traduisant un algorithme. Chacune de ses instructions spécifie l'opération que doit exécuter l'ordinateur. Exemple 1: Addition de deux nombres réels A=float(input(‘donnez la valeur de A:’)) B=float(input(‘donnez la valeur de B:’)) Somme=A+B print(‘La somme est :’,Somme) Exemple 2 : Calcul des racines d'un polynôme du 2 ème ordre : a x² + b x + c = 0 , (a,b,c)≠0 Programme en PYTHON : Exemple 1: Addition de deux nombres réels Program somme; Var A,B,Somme : real; Begin Read (A); Read(B); Somme := A + B ; write(‘La somme est :’,Somme) End. Exemple 2 : Calcul des racines d'un polynôme du 2 ème ordre : a x² + b x + c = 0 , (a,b,c)≠0 Programme en PASCAL : Exemple 1: Addition de deux nombres réels Read (*,*)A Read (*,*)B Somme = A + B ; write(*,10)somme 10 format(‘La somme est :’,f10.5) stop End Exemple 2 : Calcul des racines d'un polynôme du 2 ème ordre : a x² + b x + c = 0 , (a,b,c)≠0 Programme en FORTRAN 5 Compilation et interprétation • Le programme est écrit à l'aide d'un logiciel appelé éditeur.(= sorte de traitement de texte spécialisé)- Il est appelé programme source ( ou code source). • Il existe deux techniques principales pour effectuer la traduction d'un programme source en code binaire exécutable par la machine : la compilation et l'interprétation Compilation •La compilation consiste à traduire la totalité du texte source en une fois. •Le logiciel compilateur lit toutes les lignes du programme source et produit une nouvelle suite de codes que l'on appelle programme objet (ou code objet). •Celui-ci peut désormais être exécuté indépendamment du compilateur et être conservé tel quel dans un fichier, c’est un fichier exécutable. 7 Interprétation •Dans la technique appelée interprétation, le logiciel interpréteur doit être utilisé chaque fois que l'on veut faire fonctionner le programme. •Dans cette technique en effet, chaque ligne du programme source analysé est traduite au fur et à mesure en quelques instructions du langage machine, qui sont ensuite directement exécutées. Aucun programme objet n'est généré. Compilation et interprétation Chacune de ces deux techniques a ses avantages et ses inconvénients : •L'interprétation est idéale lorsque l'on est en phase d'apprentissage du langage, ou en cours d'expérimentation sur un projet. Avec cette technique, on peut en effet tester immédiatement toute modification apportée au programme source, sans passer par une phase de compilation qui demande toujours du temps. Par contre, lorsqu'un projet comporte des fonctionnalités complexes qui doivent s'exécuter rapidement, la compilation est préférable. •Un programme compilé fonctionnera toujours nettement plus vite que son homologue interprété, puisque dans cette technique l'ordinateur n'a plus à (re)traduire chaque instruction en code binaire avant qu'elle puisse être exécutée. •Du point de vue de l'ordinateur, le bytecode est très facile à interpréter en langage machine. •Cette interprétation sera donc beaucoup plus rapide que celle d'un code source. Certains langages modernes tentent de combiner les deux techniques afin de retirer le meilleur de chacune. C'est le cas de Python et aussi de Java. •Lorsque vous lui fournissez un programme source, Python commence par le compiler •pour produire un code intermédiaire, similaire à un langage machine, que l'on appelle bytecode, •lequel sera ensuite transmis à un interpréteur pour l'exécution finale. Compilation et interprétation uploads/Finance/ chapitre-1-python.pdf