Informatique 4ème année: Structures de données et algorithmes

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