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Algorithme Chapitre 1 I. Phases d’élaboration d’un programme Un programme avant

Algorithme Chapitre 1 I. Phases d’élaboration d’un programme Un programme avant son introduction en production (devient opérationnel) passe par 4 phases : - Phase d’analyse - Phase de spécification - Phase de traduction - Phase d’exécution Phases pour aboutir à un programme exécutable présentable à un client. Enoncé du problème -> Analyse -> Modèle Conceptuel -> Spécification -> Algorithme -> Traduction -> Programme -> Exécution -> Réalisation Phase conceptuelle – Phase de réalisation Données - Phases 1. Phase d’analyse A partir de l’énoncé du problème (cahier de charges), la phase d’analyse consiste à élaborer le modèle conceptuel MCA qui devient la solution du problème dans un niveau sémantique trop élaboré (non précis) sans forme d’une suite d’étapes et d’actions. Le MCA est une approche de la solution ne respectant aucun formalise (pas d’étapes d’écriture à respecter). C’est un brouillon de solutions qui nous aide à trouver la solution du programme. Deux méthodes sont utilisées dans l’analyse de l’énoncé des problèmes. a. La méthode ascendante. A partir d’algorithmes élémentaires constituant une boite à outils, le concepteur construit la solution du problème. Le résultat est un MCA ascendant sous forme d’un arbre où les feuilles sont les algorithmes et les nœuds de l’arbre sont les étapes. Problème Posé A12 A3 A1 A2 Tout cela est ASCENDANT ! A1, A2, A3 : Algorithmes élémentaires. A12 : Nœud de l’arbre, c’est une étape. Cette méthode exige du concepteur une expérience confirmée et une maitrise des outils pour qu’il puisse arriver à la solution du problème. b. La méthode descendante. Le concepteur subdivise le problème posé en plusieurs sous problèmes. Si ces derniers n’ont pas de solution facile ou connue, on les subdivise de nouveau. On obtient alors un MCA sous forme d’arbre avec des niveaux de difficultés. Les feuilles de l’arbre sont les actions à réaliser et les nœuds sont les étapes. SP1 et SP3 sont les nœuds de l’arbre. SP1.1, SP1.2, SP2, SP3.1 et SP3.2 sont les feuilles de l’arbre qui donnent la solution au problème. Exemple 1 : Elaborer un MCA qui permet de modéliser la préparation d’une omelette. Préparer une omelette Disposer des ingrédients Cuisson Présentation du plat Ingrédients Matériel Œufs Cuillère Poêle Chauffer Remuer Fourchette Assiette Problème posé SP1 SP2 SP3 SP 1.1 SP 1.2 SP3.1 SP 3.2 La solution du problème est donnée par la liste des feuilles de l’arbre. Exemple 2 : Elaborer un MCA qui permet de calculer la moyenne de trois notes. La solution du problème est donnée par la suite des feuilles de l’arbre, à savoir : - Saisie note 1 - Saisie note 2 - Saisie note 3 - S = note1 + note2 + note3 - Moyenne = S/3 - Afficher Moyenne 2. La phase de spécification La phase de spécification consiste à produire un algorithme à partir du modèle conceptuel d’analyse en spécifiant (rendre précis) les actions et les étapes de ce modèle. La production d’un algorithme nécessite le respect du formalisme algorithmique (ensemble de règles syntaxiques et sémantiques). Un algorithme est une suite finie d’actions et d’étapes donnant solution à un problème posé. Exemple d’écriture d’actions. MCA Algorithme Saisir (note1) Afficher (« La moyenne est de, moyenne ») Calcul de la moyenne Saisie des notes Opérations de calcul Afficher la moyenne Note 1 Note 2 Note 3 S = additions Moyenne = S/3 Saisir note 1 Afficher la moyenne 3. La phase de traduction Pour exécuter un algorithme sur une machine on doit le traduire dans un langage évolué compréhensible par la machine (Java, C, C++,…). Pour se faire la maitrise du formalisme du langage est obligatoire. Exemple de traduction. Algorithme C C++ Saisir (note1) Afficher (« La moyenne est de,moyenne ») scanf (« %f »,&note1) ; Printf(« La moyenne est de : %f »,moyenne) ; Cin>>note1 ; Cont<< « La moyenne est de : »<<moyenne ; 4. La phase d’exécution. La dernière étape qui s’effectue devant une machine, elle est constituée des 4 étapes suivantes : - Edition de texte : la saisie du programme. - Compilation : la recherche d’éventuelles erreurs syntaxiques et sémantiques. - Edition des liens : inclusion des codes de librairie du langage. - Exécution du programme : obtention des résultats. II. Syntaxe générale. Un algorithme est défini par son nom et est composé de deux parties : - Une partie déclaration : où sont définis les objets de données de l’algorithme. - Une partie corps : où sont regroupées les actions qui agissent sur les objets de données. Algo : nom_algo Déclaration | |Objet de données | Début | | Liste des actions | Fin nom_algo Les commentaires : Pour documenter un algorithme, on insère des commentaires. Un commentaire est inséré entre (* et *) ou il débute par // s’il ne tient que sur une seule ligne. III. Objet de données et types. Un objet de données et défini par un nom, un type et une nature. Le nom : est un identificateur unique composé de suite de lettres, chiffres et caractères. A utiliser A ne pas utiliser Annee Age Prix_HT Tour33 Année L’âge Prix HT 33 Tour On doit utiliser des noms d’objets de données explicites pour faciliter la lecture du code. Le type : défini l’ensemble des valeurs que peut prendre un objet de donnée. Type Description Entier Valeur + ou - € Z Réel Valeur + ou - € R Caractère Lettre, Chiffre, Symbole Chaine (taille) Suite de caractères avec une taille Boléen Deux valeurs -> Vrai ou Faux La nature : un objet de donnée peut être variable (change de contenu) ou constante (garde le même contenu). Déclaration d’une variable : nom_variable : type Ex : Prix : réel Heure : entier Déclaration d’une constante : nom_constante = valeur Ex : Constante tva=19.6 IV. Les actions. a. La saisie Pour affecter une valeur saisie pour l’utilisation à une variable, on utilise l’une des deux fonctions : Lire ou Saisir. Syntaxe : - Saisir (nom_variable) - Lire (nom_variable) - Saisir (nom_variable1,nom_variable2,…) - Lire (nom_variable1,nom_variable2,…) Ex : Prix : Réel h,m,s : entier Saisir(Prix) Saisir(h,m,s) b. L’affichage Pour afficher un message ou le contenu d’une variable à l’écran, on utilise l’une des deux fonctions : Afficher ou Ecrire. Syntaxe : - Afficher (« message ») - Afficher (nom_variable) - Afficher (« message : » ,nom_variable,…) Ex : Moyenne : Réel Afficher (« La moyenne est de : », moyenne) V. Les opérations a. Opérations arithmétiques Opération Description Exemple + addition x + y - soustraction x – y * multiplication x*y / division réelle sans reste x/y Div : division entière avec reste x Div y x : y Mod % Modulo, reste de la division x Mod y x%y b. Opérations de test Opération Description Exemple > Supérieur à x>y >= Supérieur ou égal à < Inférieur à x<y <= Inférieur ou égal à = Egal à x=y != Différent de x !=y c. Opérations logiques Opération Description Exemple Non Négation Non(x) ET ET logique injonction x E y OU OU logique inclusif disjonction x OU y Table de vérités : 0  Faux 1  Vrai x y x ET y x OU y 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 VI. Exemple d’écriture d’algorithme Reprends l’exemple 2 du cours. x Non(x) 0 1 1 0 Algorithme : calcul_moyenne Déclaration | | note1, note2, note3, S, Moyenne : réel | Début |Afficher (« donner la note1 : ») |Saisir (note1) |Afficher (« donner la note2 : ») |Saisir (note2) |Afficher (« donner la note3 : ») |Saisir (note3) |S  note1+note2+note3 |Moyenne  S/3 |Afficher (« La moyenne est de : », Moyenne) Fin calcul_moyenne Calcul de la moyenne Saisie des notes Opérations de calcul Afficher la moyenne Note 1 Note 2 Note 3 S = additions Moyenne = S/3 uploads/Finance/ coursalgo-id2937.pdf