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1 Notions d'algorithme et de programme 1. Concept d’un algorithme Le mot « Algo

1 Notions d'algorithme et de programme 1. Concept d’un algorithme Le mot « Algorithme » est inventé par le mathématicien « ALKHAWARISMI». Définition1 : Un Algorithme est une séquence d'actions primitives réalisant un traitement. Il décrit le plan ou les séquences d'actions pour la résolution d'un problème donné. Une fois l'algorithme est écrit (avec n'importe quelle langues), il sera transformé, après avoir choisi un langage de programmation, en un programme (code source) qui sera ensuite compilé (traduit) et exécuté par l'ordinateur. Donc un programme est une suite d’instructions écrit dans un langage de programmation et exécuté par un ordinateur permettant de résoudre un problème donné. 2. Structure d’un algorithme Un algorithme est composé de trois parties principales : 1. La partie Entête dans cette partie on déclare le nom de l'algorithme à travers un identificateur 2. 2. La partie déclarations permet de déclarer les données qui sont utilisées par le programme (les variables et les constantes) 3. La partie instructions constitue le programme principal. Exemple : Algourithme pour calculer le périmètre d’un cercle 2 Algorithme périmètre_cercle Constante PI = 3.1415 Variable Rayon: Réel périmètre: Réel Début Écrire(" saisir le ayon ) Lire(rayon) périmètre <- 2 * PI * rayon Écrire("Le périmètre est : ", périmètre) Fin 3. Démarche pour résoudre un problème Un algorithme s'écrit le plus souvent en pseudo langage de programmation afin de faciliter ultérieurement sa traduction dans un langage de programmation. Un algorithme n'est donc exécutable directement par aucune machine. Mais il a l'avantage d'être traduit facilement dans tous les langages de programmation. La rédaction d’un algorithme est un exercice de réflexion qui se fait sur papier et qui précède l’étape de la programmation. L’élaboration d’un programme passe généralement par les étapes suivantes : 1. Analyse et comprendre du problème posé. 2. Décomposer si c’est possible le problème en sous-problèmes plus simple à résoudre. 3. Elaboration de l’algorithme 4. la traduction de l’algorithme en programme, en choisissant un langage de programmation (C, JAVA, PYTHON…). Partie entête Partie déclaration Partie instruction 3 En fait L’algorithme est la résolution brute d’un problème informatique, il est indépendant du langage de programmation, Par exemple, on utilisera le même algorithme pour une implantation en Java, ou bien en C ou c++…etc. 4. LE LANGAGE C Le langage ‘C’ est un langage performant et il est parmi les langages de programmation les plus répondu et les plus utilisé en informatique. Ce langage a été conçu en 1972 par Dennis Richie et Ken Thompson. Il est devenu de plus en plus populaire dans les années 80. Le langage C a été conçu pour l’écriture de systèmes d’exploitation et du logiciel de base (90% du noyau du système UNIX est écrit en C, le compilateur C lui-même est écrit en grande partie en langage C, de nombreux logiciels tels que Microsoft Word ou Excel sont écrits en C ou en son successeur orienté objet C++.  La Compilation Pour être capable de programmer sur ordinateur avec un langage de programmation compilé, il faut d’abord installer le compilateur de ce langage sur cet ordinateur. Le C est un langage compilé (par opposition aux langages interprétés). Cela signifie que le programme (le code source) n’est pas directement exécutable par le microprocesseur, il faut d’abord le traduire en langage machine à l’aide d’un programme appelé compilateur. Le compilateur C transforme un programme C (fichier suffixé par .c) en un programme objet (fichier suffixé par .o) Chaque compilateur possède sa propre commande pour créer le code objet. Sous Windows par exemple on peut citer : C Microsoft, Turbo C, Turbo C++, Borland C, Borland C++. 5. Structure d’un programme en C La structure générale d’un programme écrit en C est la suivante : 4 # include<stdio.h> main() { < Déclaration des variables locales> < Partie Instructions ;> } # include <stdio.h> : Directive à destination du préprocesseur. Son rôle est de demander de charger des fonctions situées dans le fichier <stdio.h> (fichiers en- tête). main(): se nomme un « en-tête ». Elle précise le début du programme principal. Le programme (principal) proprement dit vient à la suite de cet en-tête. Il est délimité par les accolades « { » et « } ». <Déclaration des variables locales> : tout programme en C manipule des données sous forme des variables et des constantes. Ces variables doivent être déclarés avant leur utilisation. < Partie instruction> : c’est le corps du programme, là où on doit préciser les instructions à suivre pour résoudre le problème posé. 6. Les éléments du base du C Un programme en langage C est constitué des éléments suivants : – les identificateurs, – les mots-clefs, – les constantes, – les variables – les opérateurs, -Les commentaires. 5  les identificateurs Un identificateur est une suite de caractères composée de lettres (’a’- ’z’ et ’A’ `-’Z’), de chiffre (0 à 9) ou du signe (-). Son rôle est de donner un nom à une entité du programme (variable, constante ou une fonction). Un identificateur doit vérifier les conditions suivantes : - Il ne doit pas commencer par un chiffre : 1x n’est pas valide, - les lettres accentuées sont interdites : xé n’est pas valide - les identificateurs sont case-sensitive : x1 et X1 sont deux identificateurs différents, Exemple : var1, S, i, sont des identificateurs valides, tandis que i:j ou 1i ne le sont pas.  Les mots-clefs Les mots-clefs, sont des mots réservés pour le langage lui-même et ne peuvent pas être utilisés comme identificateurs. L’ANSI C compte 32 mots clefs : Auto- const- double- float- int- short- struct- unsigned-break- continue -else for- long- signed- switch- void-case- default- enum- goto- register- sizeof- typedef- volatile-char- do- extern- if- return- static –union- while.  Les Constantes Une constante est un objet contenant une valeur qui ne peut jamais être modifiée. Le type de la constante étant déterminé par la façon dont la constante est écrite. Les constantes peuvent être des entiers, des réels ou des caractères. Sa déclaration en C : # define nom-de-constante sa-valeur Exemple : # define X 100 6  Les Variables Une variable est un objet contenant une valeur pouvant être modifiée. Elle peut être considérée comme une boîte dans laquelle on met des données. Il est possible de lire le contenu de cette boîte ou d’écrire des données dans celle-ci. Sa déclaration est de la forme suivante : Type nom-variable ; Exemple int x; float y=23,5 ; En C une variable doit être déclarée avant son utilisation. Une variable ne peut contenir qu’une seule valeur à la fois. Affecter une valeur à une variable ayant déjà une valeur revient à la modifier.  Les types prédéfinis Toute variable, constante ou fonction en C possède un type précis. Le type d’un objet définit la façon dont il est représenté en mémoire. Les types de base en C sont les suivant :  Char : désigne un caractère tel que char x= ‘a’  Int, short, long : désigne un entier. Le bit de poids fort d’un entier est son signe.  Unsigned : signifie que l’entier n’a pas de signe (un nombre naturel)  Float, double, long double : servent à représenter des nombres en virgule flottante (des réels). Ils correspondent aux différentes précisions possibles. Remarque : Les valeurs maximales et minimales des différents types entiers sont définies dans la librairie standard limits.h. la fonction sizeof (type) permet de renvoyer le nombre d’octets nécessaires pour stocker le type cité. 7  Les commentaires Les commentaires dans un programme sont des messages qui explique des parties du votre code source. Ils peuvent être placés à n’importe quel endroit du programme. Un commentaire débute par /* et se termine par */. Par exemple, /* Ceci est un commentaire */ 7. Les opérateurs  L’affectation En C, l’affectation est un opérateur à part entière. Elle est symbolisée par le signe =. Sa syntaxe est la suivante : var = expression Cela signifie que la valeur de « expression » est affecté à la variable var. Le terme de gauche de l’affectation doit être une variable mais pas une constante. Exemple: X=3 signifie que la valeur de x est 3 X=X-2 signifie que la valeur de x devient (3-2) donc X=1 (l’ancienne valeur est écrasée).  Les opérateurs d’affectation composée Les opérateurs d’affectation composée sont : += -= *= /= %= Pour tout opérateur op, l’expression exp1 op= exp2  exp1 = exp1 op exp-2 autrement dit: x+=y  x=x+y x*=y  x=x*y x/=y  x=x/y 8 x%=y  x=x%y  Les opérateurs relationnels Les opérateurs relationnels sont : > strictement supérieur >= supérieur ou égal < strictement inférieur <= inférieur ou égal == : (égal) compare deux valeurs et vérifie leur égalité != différent Leur syntaxe est la suivante: exp1 opérateur exp2 Les deux expressions sont évaluées puis comparées. Ainsi La valeur rendue égale à 1 si la condition est vraie, et 0 sinon.  Les opérateurs logiques Les opérateurs logiques sont : && (et logique): Vérifie que toutes les conditions sont réalisées || (ou logique): Vérifie uploads/Ingenierie_Lourd/ notions-d-x27-algorithme-et-de-programme.pdf