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Algorithmique Notions et instructions de base 1. Qu’est-ce que l’algomachin ? U

Algorithmique Notions et instructions de base 1. Qu’est-ce que l’algomachin ? Un algorithme, c’est une suite d’instructions, qui une fois exécutée correctement, conduit à un résultat donné. Si l’algorithme est juste, le résultat est le résultat voulu, et le touriste se retrouve là où il voulait aller. Si l’algorithme est faux, le résultat est, disons, aléatoire, et décidément, cette saloperie de répondeur ne veut rien savoir. Pour fonctionner, un algorithme doit donc contenir uniquement des instructions compréhensibles par celui qui devra l’exécuter. • Pourquoi apprendre l’algorithmique pour apprendre à programmer ? En quoi a-t-on besoin d’un langage spécial, distinct des langages de programmation compréhensibles par les ordinateurs ? • Parce que l’algorithmique exprime les instructions résolvant un problème donné indépendamment des particularités de tel ou tel langage. • Apprendre l’algorithmique, c’est apprendre à manier la structure logique d’un programme informatique. • Un algorithme informatique se ramène donc toujours au bout du compte à la combinaison de ces quatre familles d'instructions qui sont : l’affectation de variables la lecture / écriture les tests les boucles • Enfin, les ordinateurs, quels qu’ils soient, ne sont fondamentalement capables de comprendre que quatre catégories d'ordres (en programmation, on n'emploiera pas le terme d'ordre, mais plutôt celui d'instructions). Notion de variable Dans les langages de programmation une variable sert à stocker la valeur d’une donnée Une variable désigne en fait un emplacement mémoire dont le contenu peut changer au cours d’un programme (d’où le nom variable) Règle : Les variables doivent être déclarées avant d’être utilisées, elle doivent être caractérisées par : • un nom (Identificateur) • un type (entier, réel, caractère, chaîne de caractères, …) Choix des identificateurs (1) Le choix des noms de variables est soumis à quelques règles qui varient selon le langage, mais en général:  Un nom doit commencer par une lettre alphabétique exemple valide: A1 exemple invalide: 1A  doit être constitué uniquement de lettres, de chiffres et du soulignement _ (Eviter les caractères de ponctuation et les espaces) valides: SMIP2007, SMP_2007 invalides: SMP 2005,SMI-2007,SMP;2007  doit être différent des mots réservés du langage (par exemple en Java: int, float, else, switch, case, default, for, main, return, …)  La longueur du nom doit être inférieure à la taille maximale spécifiée par le langage utilisé Choix des identificateurs (2) Conseil: pour la lisibilité du code choisir des noms significatifs qui décrivent les données manipulées exemples: TotalVentes2004, Prix_TTC, Prix_HT Remarque: en pseudo-code algorithmique, on va respecter les règles citées, même si on est libre dans la syntaxe Types des variables Le type d’une variable détermine l’ensemble des valeurs qu’elle peut prendre, les types offerts par la plus part des langages sont:  Type numérique (entier ou réel) • Byte (codé sur 1octet): de 0 à 255 • Entier court (codé sur 2 octets) : -32 768 à 32 767 • Entier long (codé sur 4 ou 8 octets) • Réel simple précision (codé sur 4 octets) • Réel double précision (codé sur 8 octets)  Type logique ou booléen: deux valeurs VRAI ou FAUX  Type caractère: lettres majuscules, minuscules, chiffres, symboles, … exemples: ’A’, ’a’, ’1’, ’?’, …  Type chaîne de caractère: toute suite de caractères, exemples: " Nom, Prénom", "code postale: 1000", … Déclaration des variables  Rappel: toute variable utilisée dans un programme doit avoir fait l’objet d’une déclaration préalable  En pseudo-code, on va adopter la forme suivante pour la déclaration de variables Variables liste d'identificateurs : type  Exemple: Variables i, j,k : entier x, y : réel OK: booléen ch1, ch2 : chaîne de caractères  Remarque: pour le type numérique on va se limiter aux entiers et réels sans considérer les sous types L’instruction d’affectation  l’affectation consiste à attribuer une valeur à une variable (ça consiste en fait à remplir où à modifier le contenu d'une zone mémoire)  En pseudo-code, l'affectation se note avec le signe ← a← e: attribue la valeur de e à la variable a - e peut être une valeur, une autre variable ou une expression - Var et e doivent être de même type ou de types compatibles - l’affectation ne modifie que ce qui est à gauche de la flèche  Ex valides: i ←1 j ←i k ←i+j x ←10.3 OK ←FAUX ch1 ←"SMI" ch2 ←ch1 x ←4 x ←j (voir la déclaration des variables dans le transparent précédent)  non valides: i ←10.3 OK ←"SMI" j ←x Exercices simples sur l'affectation (1) Donnez les valeurs des variables A, B et C après exécution des instructions suivantes ? Variables A, B, C: Entier Début A ← 3 B ← 7 A ← B B ← A+5 C ← A + B C ← B – A Fin Exercices simples sur l'affectation (2) Donnez les valeurs des variables A et B après exécution des instructions suivantes ? Variables A, B : Entier Début A ← 1 B ← 2 A ← B B ← A Fin Les deux dernières instructions permettent-elles d’échanger les valeurs de A et B ? Exercices simples sur l'affectation (3) Ecrire un algorithme permettant d’échanger les valeurs de deux variables A et B Expressions et opérateurs  Une expression peut être une valeur, une variable ou une opération constituée de variables reliées par des opérateurs exemples: 1, b, a*2, a+ 3*b-c, …  L'évaluation de l'expression fournit une valeur unique qui est le résultat de l'opération  Les opérateurs dépendent du type de l'opération, ils peuvent être : • des opérateurs arithmétiques: +, -, *, /, % (modulo), ^ (puissance) • des opérateurs logiques: NON, OU, ET • des opérateurs relationnels: =, , <, >, <=, >= • des opérateurs sur les chaînes: & (concaténation)  Une expression est évaluée de gauche à droite mais en tenant compte de priorités  Priorité des opérateurs  Pour les opérateurs arithmétiques donnés ci-dessus, l'ordre de priorité est le suivant (du plus prioritaire au moins prioritaire) : • ^ : (élévation à la puissance) • * , / (multiplication, division) • % (modulo) • + , - (addition, soustraction) exemple: 2 + 3 * 7 vaut 23  En cas de besoin (ou de doute), on utilise les parenthèses pour indiquer les opérations à effectuer en priorité exemple: (2 + 3) * 7 vaut 35 Les instructions d'entrées-sorties: lecture et écriture (1)  Les instructions de lecture et d'écriture permettent à la machine de communiquer avec l'utilisateur  La lecture permet d'entrer des donnés à partir du clavier • En pseudo-code, on note: lire (var) la machine met la valeur entrée au clavier dans la zone mémoire nommée var • Remarque: Le programme s'arrête lorsqu'il rencontre une instruction Lire et ne se poursuit qu'après la frappe d’une valeur au clavier et de la touche Entrée Les instructions d'entrées-sorties: lecture et écriture (2)  L'écriture permet d'afficher des résultats à l'écran (ou de les écrire dans un fichier) • En pseudo-code, on note: écrire (var) la machine affiche le contenu de la zone mémoire var • Conseil: Avant de lire une variable, il est fortement conseillé d’écrire des messages à l’écran, afin de prévenir l’utilisateur de ce qu’il doit frapper Exemple (lecture et écriture) Ecrire un algorithme qui demande un nombre entier à l'utilisateur, puis qui calcule et affiche le double de ce nombre Algorithme Calcul_double variables A, B : entier Début écrire("entrer le nombre ") lire(A) B ← 2*A écrire("le double de ", A, "est :", B) Fin Exercice (lecture et écriture) Ecrire un algorithme qui vous demande de saisir votre nom puis votre prénom et qui affiche ensuite votre nom complet Algorithme AffichageNomComplet variables Nom, Prenom, Nom_Complet : chaîne de caractères Début écrire("entrez votre nom") lire(Nom) écrire("entrez votre prénom") lire(Prenom) Nom_Complet ← Nom & Prenom écrire("Votre nom complet est : ", Nom_Complet) Fin uploads/Litterature/ 1-algorithmique-notions 1 .pdf