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INFORMATIQUE 4ème année de l'enseignement secondaire Les auteurs Les évaluateur

INFORMATIQUE 4ème année de l'enseignement secondaire Les auteurs Les évaluateurs Centre National Pédagogique Sections : – Mathématiques – Sciences expérimentales – Sciences techniques Kamel BEN RHOUMA Maître Assistant à l'ENSI Moncef GAFSI Maître Assistant à l'ENSI Rached DOUARI Inspecteur principal Slim GHARBI Professeur de l'enseignement secondaire Abdelhafidh ABIDI Inspecteur principal REPUBLIQUE TUNISIENNE MINISTERE DE L’EDUCATION © Tous droit réservés au Centre National Pédagogique Préface Le présent manuel est conforme au nouveau programme d'informatique de 4ème année des sections scientifiques à savoir la section Mathématiques, Sciences Expérimentales et Sciences Techniques. Il est composé de six chapitres répartis en leçons. Chaque leçon est composée d'un nombre de concepts et d'activités homogènes. Nous pensons que cette partition aidera le lecteur à se faire une représentation claire des différents objets d'apprentissage contenus dans ce livre. Notons que plusieurs concepts ont été vus en classe de troisième et par conséquent l'un des objectifs de ce livre est de les rappeler et de les approfondir tout en ajoutant d'autres apprentissages. Notons que l'objectif fondamental reste la résolution de problèmes, la déduction d'algorith- mes et la traduction des ces derniers en programmes informatiques exécutables par un ordi- nateur. Sur le plan méthodologique, nous allons continuer d'adopter l'approche inductive qui, grâce à des activités simples et ciblées et d'une façon progressive, conduira l'élève à décou- vrir par lui même les concepts préconisés. Nous allons continuer cet apprentissage en utili- sant la même approche qu'en classe de troisième en l'occurrence l'approche descendante. Nous utiliserons la grille d'analyse qui aide à l'organisation et la systématisation de l'analyse d'un problème. Quant au langage de programmation, nous allons continuer à développer en Pascal pour des raisons de commodités pédagogiques et logistiques. Sur le plan progression conceptuelle, nous commençons ce livre par les structures de don- nées puis on aborde les différentes structures de contrôle. Les leçons qui composent chaque chapitre traitent des notions proches et cohérentes. Le premier chapitre traite les structures simples, les types standards et les différentes représentations que leur réserve la plupart des langages et particulièrement le langage Pascal. Le second chapitre est réservé aux actions élémentaires simples. On y fait un rappel sur l'affectation, ensuite l'action de sortie et enfin l'action d'entrée. Nous traitons ensuite les structures de contrôle conditionnelles avec ses dif- férentes formes : simple et généralisée. Dans le quatrième chapitre, nous traitons les structu- res de contrôle itératives complètes et les structures de contrôle itératives à condition d'arrêt. Cela va nous permettre de résoudre entre autres les problèmes récurrents. Ces outils sont à la base du développement et de l'écriture de modules que ce soient fonctions ou procédures. En effet, les sous-programmes sont à la base de l'approche modulaire adoptée dans ce livre. Nous terminons ce livre par les traitements avancés où nous développons les méthodes de tri usuelles à savoir le tri par sélection, le tri à bulles et le tri par insertion ainsi que les métho- des de recherche dans un tableau à savoir la recherche séquentielle et la recherche dichoto- mique. Chaque concept est présenté à travers une ou plusieurs activités permettant à l'élève de construire son savoir et de déduire lui-même les notions visées. Une récapitulation concise termine chaque leçon en permettant de retenir les points importants du cours. Nous proposons à la fin de chaque leçon ou chapitre une série d'exercices à difficulté croissante permettant aux lecteurs de s'exercer et de s'auto évaluer. Le quota horaire par leçon n'est pas forcément une séance de deux heures. Nous mettons à la disposition du lecteur une bibliographie référencielle de ce livre. Elle pourra vous guider pour d'autres lectures. Nous espérons que ce manuel vous apportera l'aide nécessaire pour réussir un bon appren- tissage du programme correspondant. Toutefois, nous vous serons reconnaissants de bien vou- loir nous faire part de vos suggestions et de vos remarques. Les auteurs. 3 Sommaire hapitre 2 hapitre 1 Les actions élémentaires simples Les structures de données Les structures de contrôle conditionnelles C C C hapitre 4 Les structures de contrôle itératives C hapitre 5 Les sous-programmes C hapitre 6 Les traitements avancés C Bibliographie Annexe Préface Sommaire hapitre 3 5 4 3 43 70 104 143 195 231 232 CHAPITRE hapitre I C Les structures de données Objectifs : - Montrer l’importance de la notion de variable - Identifier et manipuler les différents types de données Plan du chapitre : Leçon 1 : Les variables et les types standard de données Leçon 2 : Les expressions Leçon 3 : Le type scalaire énuméré et le type intervalle Leçon 4 : Les tableaux à une dimension Nous rappelons dans ce chapitre des notions fondamentales telles que la constante, la variable, les types de données, les différents types d’expression et les tableaux. Toutes ces entités sont manipulées dans les algorithmes. Un algorithme est une suite finie d'instructions permettant de résoudre un problème. C 6 Leon Les variables et les types standard de donnes Objectifs spécifiques : • Identifier et manipuler les constantes et les variables. • Manipuler les types standard. • Manipuler les procédures et les fonctions prédéfinies. Plan de la leçon : I. Les constantes et les variables II. Les types de données II.1. Les types numériques II.2. Le type booléen II.3. Le type caractère II.4. Le type chaîne de caractères Retenons Exercices Les structures de données 7 Leon Les variables et les types standard de donnes I. Les constantes et les variables Définition Une constante est caractérisée par : • son nom (un identificateur unique). • sa valeur. Identifier quelques constantes utilisées dans votre cours de mathématique. Réponse : La constante g, utilisée dans le calcul du poids, vaut 9.81. La constante pi, utilisée dans le calcul trigonométrique, vaut 3.141. Ces constantes seront déclarées dans le langage PASCAL de la manière suivante : CONST g = 9.81 ; pi = 3.141 ; Définition Une variable est caractérisée par : • son nom (un identificateur unique) • son type • son contenu. C'est une simplification en présense de l'objet concret infiniment complexe et perpétuellement changeant, simplification qui nous est imposée soit par les nécessités de l'action soit par les exigences de l'entendement, et qui consiste à considérer un élément de l'objet comme isolé alors que rien n'est isolable, et comme constant alors que rien n'est en repos. ALAIN Une constante est un objet ayant une valeur fixe tout le long de l'exécution d'un algorithme ou d'un programme. On appelle variable un objet pouvant prendre différentes valeurs tout le long de l'exécution d'un algorithme ou d'un programme. Activité 1 Les structures de données 8 Remarques : 1- Le choix de l'identificateur d'un objet doit être fait de manière à être le plus signifi- catif possible. 2- Lorsqu'on déclare une variable, on réserve en mémoire vive (RAM) un espace mémoire propre à la variable. En effet, la variable constitue le moyen de stocker les données. C'est pour cette raison que la notion de variable est une notion fon- damentale en algorithmique. Généralement, l'opération permettant de changer le contenu d'une variable est l'affectation. Pour réussir un algorithme, il faudra d'une part déclarer les différentes variables utiles et nécessaires pour le bon déroulement de l'algorithme en définissant correctement leurs types et d'autres parts leur donner les valeurs correctes tout le long de l'algo- rithme. Certaines variables serviront de données initiales, d'autres seront des varia- bles intermédiaires et d'autres variables seront les résultats de l'algorithme. Bien entendu, une variable peut être une combinaison de deux ou trois classes (donnée, intermédiaire ou résultat). Dans le calcul d'un salaire annuel, on pourra utiliser la constante nb_mois et les variables Salaire_annuel et Salaire_mensuel. Salaire_annuel = nb_mois x Salaire_mensuel 1) Elaborer le tableau de déclaration des objets intervenant dans cette affectation. 2) Déclarer les différents objets en Pascal. Réponses : 1) Tableaux de déclaration des objets 2) CONST nb_mois=12 ; VAR Salaire_annuel : REAL ; Salaire_mensuel : REAL ; Activité 2 Objet Type/nature Rôle … nb_mois Salaire_annuel Salaire_mensuel … … Constante = 12 Réel Réel … … Nombre de mois de l'année Salaire annuel de l'employé Salaire mensuel de l'employé … Les structures de données 9 Soit la séquence d'affectations suivante : 1) i := 50 ; 2) j := 70 ; 3) k := i ; 4) i := j ; 5) j := k ; 1) Donner le résultat de l'exécution de cette séquence. 2) Quelles sont les valeurs finales de i et de j ? 3) Quel est le rôle de cette séquence ? 4) Quelle est l'utilité de la variable k ? Réponses : 1) Nous pouvons suivre l'évolution des valeurs des variables i, j et k en les regrou- pant dans un tableau constituant la trace de la séquence : A l'instruction N°1, seule la variable i prend la valeur 50. A l'instruction N°2, la variable j prend la valeur 70 mais la variable i est restée inchangée. A l'instruction N°3, k a pris la valeur de i c'est à dire 50, i et j sont restées inchan- gées. A l'instruction N°4, i a changé et a pris la valeur uploads/Management/ informatique 1 .pdf