1 Chap 1 intro algorithme

Module : Informatique
Chapitre 1:
Classes: 1ères Années MP – PC –T
Chapitre
1:
RAPPEL DES NOTIONS
ALGORITHMIQUES
Enseignant : Dr. Khemaies GHALI ([email protected])
Page Facebook: https://www.facebook.com/groups/ipein.info/
Année universitaire 2016/2017
Plan
Plan
1. Notion d’algorithme
2. Opérations élémentaires : affectation,
entrée/sortie
3. Structures conditionnelles
4
Structures itératives
4
.
Structures
itératives
5. Notion de coût d'un algorithme et classes de
complexité
complexité
6. Création et manipulation des tableaux
IPEIN2016/2017 2/1101ère Année – Informatique – Chapitre 1
1
ère
Partie
:
1
Partie
:
NOTION
D
’
ALGORITHME
D ALGORITHME
IPEIN2016/2017 3/1101ère Année – Informatique – Chapitre 1
Définition et Propriétés d’un
algorithme (1/2)
algorithme
(1/2)
Un al
g
orithme est une descri
p
tion des éta
p
es de la résolution d’un
gpp
problème selon une syntaxe;
c’est donc la description logique d’un procédé.
Le point de départ de l’élaboration d’un algorithme est d’identifie
r
les :
–résultats à obtenir,
les
données
en entrée
et
–
les
données
en
entrée
et
–les moyens pour obtenir les résultats recherchés à partir des
données.
A un problème donné, peut correspondre plusieurs algorithmes.
Un algorithme exécute un ordonnancement d’un ensemble fini
d’ ti d d é èt bt i l i
d’
ac
ti
ons sur
d
es
d
onn
é
es concr
èt
es pour o
bt
en
i
r un ou p
l
us
i
eurs
résultats.
IPEIN2016/2017 4/1101ère Année – Informatique – Chapitre 1

Définition et Propriétés d’un
algorithme (2/2)
algorithme
(2/2)
Tout algorithme possède:
Tout
algorithme
possède:
une entête,
une partie déclarative (optionnelle)
une
partie
déclarative
(optionnelle)
,
et un corps regroupant l’ensemble des actions à exécuter.
Ldhlith tltitiit
L
e corps
d
e c
h
aque a
l
gor
ith
me compor
t
e
l
es
t
ro
i
s par
ti
es su
i
van
t
es :
La préparation des données nécessaires à la résolution du
problème et la vérification de leur cohérence si nécessaire
problème
et
la
vérification
de
leur
cohérence
si
nécessaire
.
Le traitement : définir les actions à effectuer ainsi que leur
enchaînement pour résoudre le problème
enchaînement
pour
résoudre
le
problème
.
La restitution du (ou des) résultat(s) à l’utilisateur.
IPEIN2016/2017 5/1101ère Année – Informatique – Chapitre 1
Structure d’un Al
g
orithme
(
1/2
)
g()
ALGORITHME nom_Algo
D
entête
CONSTANTE nom_Constante
=
Valeur de la constante
TYPE nom_Type =Définition du type
{Cette partie est utile lorsqu
’
il y a des
D
éclara
t
{Cette
partie
est
utile
lorsqu il
y
a
des
types définis par l’utilisateur}
VARIABLE nom_Var1 :type1
t
ion de
s
(opti
o
le)
nom_Var2, …, nom_Varp :type2
{type1 ou type2 peuvent êtres des
types élémentaires ou définis}
s
objet
s
o
nnel
PROCEDURE … FONCTION …
s
/action
{Cette partie sera traitée au chapitre 4}
DEBUT
Séquence d’instructions (*)
s défin
i
corps
FIN
i
es
corps
IPEIN2016/2017 6/1101ère Année – Informatique – Chapitre 1
Structure d’un Al
g
orithme
(
2/2
)
g()
Oé i d l
Opé
r
DEBUT
Sé
q
O
p
é
rat
i
ons
d
e
l
ecture
Opérations d
’
affectation
r
ations
q
uence
Opérations
d affectation
Opérations d’écriture
éléme
n
d’inst
ru
Structures Conditionnelles
n
taires
ru
ction
s
Structures répétitives/itératives
Appels à des modules
s
FI
N
Appels
à
des
modules
(procédures et fonctions)
FIN
IPEIN2016/2017 7/1101ère Année – Informatique – Chapitre 1
Les déclarations
Toute information manipulée doit faire l'objet d’une déclaration
p
réalable sauf si cette information est
p
rédéfinie.
pp
La déclaration est constituée essentiellement de deux grandes
parties dont l'ordre doit être respecté :
La déclaration des objets (ou entités) manipulés :
Les objets élémentaires
Les objets structurés définis par l’utilisateur
La déclaration des actions définies par l’utilisateur
REMARQUE : Les actions élémentaires ou instructions élémentaires
(prédéfinis par les langages de programmation) ne doivent pas être
déclarées
déclarées
.
IPEIN2016/2017 8/1101ère Année – Informatique – Chapitre 1

Les Objets
Les
Objets
Les entités ou encore les objets manipulés peuvent être :
Simples (objets élémentaires)
Complexes (objets structurés) construits à partir des objets
élémentaires et définis par l’utilisateur.
Exemple : les intervalles, les enregistrements, les
tbl
l
bl
l
li t
t(àiltd)
t
a
bl
eaux,
l
es ensem
bl
es,
l
es
li
s
t
es, e
t
c.
(à
vo
i
r p
l
us
t
ar
d)
Tout objet élémentaire doit être bien spécifié et caractérisé par :
•un identificateur
•un type spécifiés lors de la déclaration
•une valeur - l’exécution si l’objet est variable.
spécifiée lors de :
la déclaration si l’objet est fixe
-
la
déclaration
si
l’objet
est
fixe
.
IPEIN2016/2017 9/1101ère Année – Informatique – Chapitre 1
Ob
j
ets Elémentaires
(
1/2
)
j()
Un identificateur
est un nom désignant l
’
objet et qui doit être
Un
identificateur
est
un
nom
désignant
l objet
et
qui
doit
être
unique dans l’algorithme et invariant et ne doit :
être formé
q
ue de lettres et/ou de chiffres non sé
p
arée
p
ar un
q
pp
espace mais pouvant être attachées par « _» et commençant
impérativement par une lettre,
pas comporter de caractères spéciaux (+,*,/,(,à,…),
pas être un mot réservé (Algorithme, début, fin, SI,…).
Le type est la nature de l’objet qui représente le domaine de
définition dans lequel l’objet prend ses valeurs ainsi que les
opérations de base qui lui sont appliquées.
IPEIN2016/2017 10/1101ère Année – Informatique – Chapitre 1
Ob
j
ets Elémentaires
(
2/2
)
j()
Le
type simple
ou
scalaire
représente le type prédéfini par la
Le
type
simple
ou
scalaire
représente
le
type
prédéfini
par
la
majorité des langages de programmation sur machine et qui
regroupe : le type entier (entiers relatifs), le type réel, le type
booléen et le type caractère.
La valeur est une instance quelconque de l’ensemble de
définition décrit par le type.
Lorsque la valeur de l’objet dans l’algorithme ne change pas
d’une exécution à l’autre on parle alors de constante (Exp.
Pi=3 14)
Pi=3
.
14)
.
Lorsque la valeur de l’objet change au cours de l’algorithme
ou d
’
une exécution à l
’
autre on parle alors de
variable
ou
d une
exécution
à
l autre
on
parle
alors
de
variable
.
IPEIN2016/2017 11/1101ère Année – Informatique – Chapitre 1
2ème Partie:
OPÉRATIONS
OPÉRATIONS
ÉLÉMENTAIRES
ÉLÉMENTAIRES
IPEIN2016/2017 12/1101ère Année – Informatique – Chapitre 1

Opérations Elémentaires (1/4):
« Affectation »
«
Affectation
»
On rappelle qu’un al
g
orithme exécute un ordonnancement fini
g
d’actions sur des données concrètes pour obtenir un ou plusieurs
résultats.
Parmi ces opérations, on trouve les opérations élémentaires
d’affectation, de lecture et d’écriture détaillées dans ce qui suit.
L’opération élémentaire d’affectation attribue une valeur à une
variable, qu’il s’agisse d’une première valeur ou d’une valeur
calculée au cours de l
’
exécution de l
’
algorithme
calculée
au
cours
de
l exécution
de
l algorithme
.
Elle fait appel à la notation « ». L’opération s’écrit comme
suit
:
suit
:
Identificateur_variable valeur
IPEIN2016/2017 13/1101ère Année – Informatique – Chapitre 1
Opérations Elémentaires (2/4):
« Affectation »
«
Affectation
»
Une variable ne peut avoir qu’une seule valeur à un instant donné
et qui doit être compatible avec son type.
et
qui
doit
être
compatible
avec
son
type.
La valeur précédente (si elle existe) est écrasée par la
nouvelle valeur.
La valeur attribuée à un objet peut être:
une
valeur particulière
.
une
valeur
particulière
.
Exemple : A 5 X ‘b’
une
valeur
contenue dans une autre variable
une
valeur
contenue
dans
une
autre
variable
.
Exemple : A 5 B 2 A B
une
valeur
numérique
calculée par l
’
évaluation d
’
une
une
valeur
numérique
calculée
par
l évaluation
d une
expression (pouvant être une expression de cumul).
Le résultat d
’
une fonction.
Le
résultat
d une
fonction.
IPEIN2016/2017 14/1101ère Année – Informatique – Chapitre 1
Opérations Elémentaires (3/4) :
« Lecture/Ecriture »
«
Lecture/Ecriture
»
L’instruction de base permettant à la machine de récupérer (ou
encore de lire) les valeurs introduites au clavier est l’opération
de lecture des données dont le format est :
Lire (indentificateur_variable1,…, indentificateur_variableN)
Ou
Lire (indentificateur_variable1) … Lire(indentificateur_variableN) …
Exemples: Lire(A B)
Exemples:
Lire(A
,
B)
Ou
Lire(A) Lire(B)
IPEIN2016/2017 15/1101ère Année – Informatique – Chapitre 1
Opérations Elémentaires (4/4) :
« Lecture/Ecriture »
«
Lecture/Ecriture
»
Le format général de l’opération élémentaire de sortie ou
d’affichage est :
Ecrire(expression1, …, expressionN)
Une expression est soit :
• un nom de variable
• une chaîne de caractères
Exemple : Ecrire(‘la surface du rectangle est = ‘, S)
IPEIN2016/2017 16/1101ère Année – Informatique – Chapitre 1

Exem
p
le
(
1/2
)
p( )
ALGORITHME Circ_Surface_Cercle
CONSTANTE Pi=3.14
VARIABLE R, Circ_Cercle, Surf_Cercle :réel
DEBUT
DEBUT
Ecrire(‘donner le rayon du cercle R:’)
Lire
(R
)
Lire
(R
)
Surf_Cercle R * R * Pi {ou R^2 * Pi}
Circ_Cercle 2*Pi*R
Ecrire(‘la circonférence et la surface du cercle
de rayon
’
R
‘
sont respectivement égales à
‘
de
rayon
,
R
,
sont
respectivement
égales
à
,
Circ_Cercle, ‘, ‘, Surf_Cercle)
FIN
IPEIN2016/2017 17/1101ère Année – Informatique – Chapitre 1
Exemple (2/2): Erreurs à ne pas faire
ALGORITHME Circ_Surface_Cercle
CONSTANTE Pi = 3.14
VARIABLE R, Circ_Cercle, Surf_Cercle :réel
D
EBUT
Ecrire(‘donner le rayon du cercle’, R)
Lire(R
)
Lire(R
)
Surf_Cercle R * R * Pi
Circ Cercle
=
2*Pi*R
Circ
_
Cercle
=
2*Pi*R
Ecrire(‘la circonférence et la surface du cercle
de
r
ayo
n R
so
n
t
r
espect
iv
e
m
e
n
t
éga
l
es
à
‘
,
de ayo
so t espect e e t éga es à ,
Circ_Cercle, ‘, ‘, Surf_Cercle)
Lire(Surf_Cercle)
FIN
IPEIN2016/2017 18/1101ère Année – Informatique – Chapitre 1
Traduction en Python
Traduction
en
Python
Opéra-
ti
Al
g
orithmi
q
ue P
y
thon Exem
p
les
ti
ons
gq
y
p
Affect- Var valeur L’opérateur est : « =»[>from math import factoriel
[> e = factorial(5)
ation [>var = valeurs [>e
120
LIRE(var1)
[
>
var1
=
input()
[>nom
=
input()
Entrée
LIRE(var1)
LIRE(var2)
[var1
input()
[>var2 = input()
[>var := input(" texte ")
Ou
[>nom
input()
[>annee = int(input())
[>poids = float(input())
[>NM
= input(
"
Donner
ECRIRE(" texte ")
LIRE(var)
Ou
[> print(" texte ")
[>var = input()
[>NM
=
input(
Donner
valeur de NM: ")
Sortie ECRIRE("texte",
var,…) [> print("texte", var) [> print("la note de maths est
égale à ", NM)
IPEIN2016/2017 19/1101ère Année – Informatique – Chapitre 1
Exem
p
le1 en P
y
thon
py
Version 1
from math import pi
R
float
(input("entrer la valeur du rayon"))
R
=
float
(input("entrer
la
valeur
du
rayon"))
C = 2 * pi * R
S = pi * R ** 2
print("le périmètre du cercle de rayon", R,
"est ", C, "et la surface du même cercle est ", S)
Version 2
Version
2
from math import *
print("entrer la valeur du rayon")
fl
(i ())
R
=
fl
oat
(i
nput
())
C = 2 * pi * R
S = pi * R * R
print("le périmètre du cercle de rayon", R,
"est ", C, "et la surface du même cercle est ", S)
IPEIN2016/2017 20/1101ère Année – Informatique – Chapitre 1