Algorithmique et structures de données I
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- Solange Jobin
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1 Algorithmique et structures de données I Riadh Ben Messaoud Université 7 novembre à Carthage Faculté des Sciences Économiques et de Gestion de Nabeul 1ère année Licence Fondamentale IAG 1ère année Licence Appliquée IAG Année universitaire R. Ben Messaoud (FSEGN) Algorithmique I / 11
2 Syllabus du cours... Syllabus : Objectif : se familiariser avec les méthodes de résolution de problèmes avec l outil informatique ; apprendre les principes de l algorithmique ; acquérir un début de maîtrise des techniques et langages de programmation. Pré-requis : Organisation : Bibliographie : Connaissances générales en informatique utiles, mais pas indispensables. 21 h de cours + 21 h de TD Introduction à l algorithmique, Thomas H. Cormen, Charles E. Leiserson, Ronald L. Rivest et Clifford Stein, Dunod, Paris, Algorithmique Application en C, Jean-Michel Léry, Pearson Education, Algorithmique et programmation en Java, Vincent Granet, Dunod, Paris, Débuter en programmation, Greg Perry, CampusPress, R. Ben Messaoud (FSEGN) Algorithmique I / 11
3 Syllabus du cours... Syllabus : Objectif : se familiariser avec les méthodes de résolution de problèmes avec l outil informatique ; apprendre les principes de l algorithmique ; acquérir un début de maîtrise des techniques et langages de programmation. Pré-requis : Organisation : Bibliographie : Connaissances générales en informatique utiles, mais pas indispensables. 21 h de cours + 21 h de TD Introduction à l algorithmique, Thomas H. Cormen, Charles E. Leiserson, Ronald L. Rivest et Clifford Stein, Dunod, Paris, Algorithmique Application en C, Jean-Michel Léry, Pearson Education, Algorithmique et programmation en Java, Vincent Granet, Dunod, Paris, Débuter en programmation, Greg Perry, CampusPress, R. Ben Messaoud (FSEGN) Algorithmique I / 11
4 Syllabus du cours... Syllabus : Objectif : se familiariser avec les méthodes de résolution de problèmes avec l outil informatique ; apprendre les principes de l algorithmique ; acquérir un début de maîtrise des techniques et langages de programmation. Pré-requis : Organisation : Bibliographie : Connaissances générales en informatique utiles, mais pas indispensables. 21 h de cours + 21 h de TD Introduction à l algorithmique, Thomas H. Cormen, Charles E. Leiserson, Ronald L. Rivest et Clifford Stein, Dunod, Paris, Algorithmique Application en C, Jean-Michel Léry, Pearson Education, Algorithmique et programmation en Java, Vincent Granet, Dunod, Paris, Débuter en programmation, Greg Perry, CampusPress, R. Ben Messaoud (FSEGN) Algorithmique I / 11
5 Syllabus du cours... Syllabus : Objectif : se familiariser avec les méthodes de résolution de problèmes avec l outil informatique ; apprendre les principes de l algorithmique ; acquérir un début de maîtrise des techniques et langages de programmation. Pré-requis : Organisation : Bibliographie : Connaissances générales en informatique utiles, mais pas indispensables. 21 h de cours + 21 h de TD Introduction à l algorithmique, Thomas H. Cormen, Charles E. Leiserson, Ronald L. Rivest et Clifford Stein, Dunod, Paris, Algorithmique Application en C, Jean-Michel Léry, Pearson Education, Algorithmique et programmation en Java, Vincent Granet, Dunod, Paris, Débuter en programmation, Greg Perry, CampusPress, R. Ben Messaoud (FSEGN) Algorithmique I / 11
6 Syllabus du cours... Syllabus : Objectif : se familiariser avec les méthodes de résolution de problèmes avec l outil informatique ; apprendre les principes de l algorithmique ; acquérir un début de maîtrise des techniques et langages de programmation. Pré-requis : Organisation : Bibliographie : Connaissances générales en informatique utiles, mais pas indispensables. 21 h de cours + 21 h de TD Introduction à l algorithmique, Thomas H. Cormen, Charles E. Leiserson, Ronald L. Rivest et Clifford Stein, Dunod, Paris, Algorithmique Application en C, Jean-Michel Léry, Pearson Education, Algorithmique et programmation en Java, Vincent Granet, Dunod, Paris, Débuter en programmation, Greg Perry, CampusPress, R. Ben Messaoud (FSEGN) Algorithmique I / 11
7 Syllabus du cours... Syllabus : Objectif : se familiariser avec les méthodes de résolution de problèmes avec l outil informatique ; apprendre les principes de l algorithmique ; acquérir un début de maîtrise des techniques et langages de programmation. Pré-requis : Organisation : Bibliographie : Connaissances générales en informatique utiles, mais pas indispensables. 21 h de cours + 21 h de TD Introduction à l algorithmique, Thomas H. Cormen, Charles E. Leiserson, Ronald L. Rivest et Clifford Stein, Dunod, Paris, Algorithmique Application en C, Jean-Michel Léry, Pearson Education, Algorithmique et programmation en Java, Vincent Granet, Dunod, Paris, Débuter en programmation, Greg Perry, CampusPress, R. Ben Messaoud (FSEGN) Algorithmique I / 11
8 Syllabus du cours... Syllabus : Objectif : se familiariser avec les méthodes de résolution de problèmes avec l outil informatique ; apprendre les principes de l algorithmique ; acquérir un début de maîtrise des techniques et langages de programmation. Pré-requis : Organisation : Bibliographie : Connaissances générales en informatique utiles, mais pas indispensables. 21 h de cours + 21 h de TD Introduction à l algorithmique, Thomas H. Cormen, Charles E. Leiserson, Ronald L. Rivest et Clifford Stein, Dunod, Paris, Algorithmique Application en C, Jean-Michel Léry, Pearson Education, Algorithmique et programmation en Java, Vincent Granet, Dunod, Paris, Débuter en programmation, Greg Perry, CampusPress, R. Ben Messaoud (FSEGN) Algorithmique I / 11
9 Syllabus du cours... Syllabus : Objectif : se familiariser avec les méthodes de résolution de problèmes avec l outil informatique ; apprendre les principes de l algorithmique ; acquérir un début de maîtrise des techniques et langages de programmation. Pré-requis : Organisation : Bibliographie : Connaissances générales en informatique utiles, mais pas indispensables. 21 h de cours + 21 h de TD Introduction à l algorithmique, Thomas H. Cormen, Charles E. Leiserson, Ronald L. Rivest et Clifford Stein, Dunod, Paris, Algorithmique Application en C, Jean-Michel Léry, Pearson Education, Algorithmique et programmation en Java, Vincent Granet, Dunod, Paris, Débuter en programmation, Greg Perry, CampusPress, R. Ben Messaoud (FSEGN) Algorithmique I / 11
10 Plan du cours 1 Introduction 2 Environnement algorithmique 3 Variables 4 Structures conditionnelles 5 Structures itératives 6 Tableaux 7 Sous-programmes 8 Mode de passage de paramètres R. Ben Messaoud (FSEGN) Algorithmique I / 11
11 L algorithmique et la programmation... Quelle est la différence entre l algorithmique et la programmation? R. Ben Messaoud (FSEGN) Algorithmique I / 11
12 L algorithmique et la programmation... Quelle est la différence entre l algorithmique et la programmation? Réponse L écriture d un programme dans un langage de programmation n est que l étape finale d un développement qui se déroule en trois phases : l analyse, l algorithmique et la programmation. R. Ben Messaoud (FSEGN) Algorithmique I / 11
13 L algorithmique et la programmation... Quelle est la différence entre l algorithmique et la programmation? Réponse L écriture d un programme dans un langage de programmation n est que l étape finale d un développement qui se déroule en trois phases : l analyse, l algorithmique et la programmation. En d autre terme : Un algorithme est un maillon de la chaîne de développement d un programme. Il est le lien indispensable entre l analyse et la programmation. R. Ben Messaoud (FSEGN) Algorithmique I / 11
14 L algorithmique et la programmation... Quelle est la différence entre l algorithmique et la programmation? Réponse L écriture d un programme dans un langage de programmation n est que l étape finale d un développement qui se déroule en trois phases : l analyse, l algorithmique et la programmation. En d autre terme : Un algorithme est un maillon de la chaîne de développement d un programme. Il est le lien indispensable entre l analyse et la programmation. En utilisant des images : Si un programme était une construction, l algorithme serait le plan Si un programme était une toile de peinture, l algorithme serait l esquisse R. Ben Messaoud (FSEGN) Algorithmique I / 11
15 L algorithmique et la programmation... Algorithme : R. Ben Messaoud (FSEGN) Algorithmique I / 11
16 L algorithmique et la programmation... Programme : R. Ben Messaoud (FSEGN) Algorithmique I / 11
17 Niveau logique du développement Apprendre l algorithmique, c est apprendre à manier la structure logique d un programme informatique. L algorithmique exprime les instructions résolvant un problème donné indépendamment des particularités de tel ou tel langage. Lorsqu on programme dans un langage (en C, en Visual Basic, etc.) on doit, en plus de la structure logique, prendre en considération les problèmes de syntaxe et les types d instructions propres à ce langage. R. Ben Messaoud (FSEGN) Algorithmique I / 11
18 Niveau logique du développement Apprendre l algorithmique, c est apprendre à manier la structure logique d un programme informatique. L algorithmique exprime les instructions résolvant un problème donné indépendamment des particularités de tel ou tel langage. Lorsqu on programme dans un langage (en C, en Visual Basic, etc.) on doit, en plus de la structure logique, prendre en considération les problèmes de syntaxe et les types d instructions propres à ce langage. R. Ben Messaoud (FSEGN) Algorithmique I / 11
19 Niveau logique du développement Apprendre l algorithmique, c est apprendre à manier la structure logique d un programme informatique. L algorithmique exprime les instructions résolvant un problème donné indépendamment des particularités de tel ou tel langage. Lorsqu on programme dans un langage (en C, en Visual Basic, etc.) on doit, en plus de la structure logique, prendre en considération les problèmes de syntaxe et les types d instructions propres à ce langage. R. Ben Messaoud (FSEGN) Algorithmique I / 11
20 Niveau logique du développement Apprendre l algorithmique, c est apprendre à manier la structure logique d un programme informatique. L algorithmique exprime les instructions résolvant un problème donné indépendamment des particularités de tel ou tel langage. Lorsqu on programme dans un langage (en C, en Visual Basic, etc.) on doit, en plus de la structure logique, prendre en considération les problèmes de syntaxe et les types d instructions propres à ce langage. Niveaux de développement : 1 Analyse : niveau conceptuel ; 2 Algorithmique : niveau logique ; 3 Programmation : niveau physique. R. Ben Messaoud (FSEGN) Algorithmique I / 11
21 Représentation d un algorithme Historiquement, plusieurs types de notations ont été utilisés pour représenter des algorithmes : Descriptions littéraires Organigrammes Pseudo-codes R. Ben Messaoud (FSEGN) Algorithmique I / 11
22 Représentation d un algorithme Historiquement, plusieurs types de notations ont été utilisés pour représenter des algorithmes : Descriptions littéraires Organigrammes Pseudo-codes R. Ben Messaoud (FSEGN) Algorithmique I / 11
23 Représentation d un algorithme Historiquement, plusieurs types de notations ont été utilisés pour représenter des algorithmes : Descriptions littéraires Organigrammes Pseudo-codes R. Ben Messaoud (FSEGN) Algorithmique I / 11
24 Représentation d un algorithme Historiquement, plusieurs types de notations ont été utilisés pour représenter des algorithmes : Descriptions littéraires Organigrammes Pseudo-codes R. Ben Messaoud (FSEGN) Algorithmique I / 11
25 Représentation d un algorithme Historiquement, plusieurs types de notations ont été utilisés pour représenter des algorithmes : Descriptions littéraires Organigrammes Pseudo-codes Définition informelle Un pseudo-code est une série de conventions qui ressemble à un langage de programmation authentique dont on aurait évacué la plupart des problèmes de syntaxe. R. Ben Messaoud (FSEGN) Algorithmique I / 11
26 Représentation d un algorithme Historiquement, plusieurs types de notations ont été utilisés pour représenter des algorithmes : Descriptions littéraires Organigrammes Pseudo-codes Définition informelle Un pseudo-code est une série de conventions qui ressemble à un langage de programmation authentique dont on aurait évacué la plupart des problèmes de syntaxe. Important Un pseudo-code est susceptible de varier d une référence à une autre. En effet, un pseudo-code est purement conventionnel. Aucune machine n est censée le reconnaître. R. Ben Messaoud (FSEGN) Algorithmique I / 11
27 Représentation d un algorithme Exemple de conventions : exprimer les actions avec des verbes à l infinitif ; numéroter les instruction dans l ordre séquentiel en commençant par 1 ; exprimer le nom de l acteur dans les instructions ; exprimer le lien entre l acteur et l action par le symbole ; encadrer les instructions de l algorithme ; exprimer, en en-tête, le nom de l algorithme. Se lever Marcher vers la porte Ouvrir la porte Marcher vers la cha^ıse S asseoir R. Ben Messaoud (FSEGN) Algorithmique I / 11
28 Représentation d un algorithme Exemple de conventions : exprimer les actions avec des verbes à l infinitif ; numéroter les instruction dans l ordre séquentiel en commençant par 1 ; exprimer le nom de l acteur dans les instructions ; exprimer le lien entre l acteur et l action par le symbole ; encadrer les instructions de l algorithme ; exprimer, en en-tête, le nom de l algorithme. 1 Se lever 2 Marcher vers la porte 3 Ouvrir la porte 4 Marcher vers la cha^ıse 5 S asseoir R. Ben Messaoud (FSEGN) Algorithmique I / 11
29 Représentation d un algorithme Exemple de conventions : exprimer les actions avec des verbes à l infinitif ; numéroter les instruction dans l ordre séquentiel en commençant par 1 ; exprimer le nom de l acteur dans les instructions ; exprimer le lien entre l acteur et l action par le symbole ; encadrer les instructions de l algorithme ; exprimer, en en-tête, le nom de l algorithme. 1 M. Foulen Se lever 2 M. Foulen Marcher vers la porte 3 M. Foulen Ouvrir la porte 4 M. Foulen Marcher vers la cha^ıse 5 M. Foulen S asseoir R. Ben Messaoud (FSEGN) Algorithmique I / 11
30 Représentation d un algorithme Exemple de conventions : exprimer les actions avec des verbes à l infinitif ; numéroter les instruction dans l ordre séquentiel en commençant par 1 ; exprimer le nom de l acteur dans les instructions ; exprimer le lien entre l acteur et l action par le symbole ; encadrer les instructions de l algorithme ; exprimer, en en-tête, le nom de l algorithme. 1 M. Foulen Se lever 2 M. Foulen Marcher vers la porte 3 M. Foulen Ouvrir la porte 4 M. Foulen Marcher vers la cha^ıse 5 M. Foulen S asseoir R. Ben Messaoud (FSEGN) Algorithmique I / 11
31 Représentation d un algorithme Exemple de conventions : exprimer les actions avec des verbes à l infinitif ; numéroter les instruction dans l ordre séquentiel en commençant par 1 ; exprimer le nom de l acteur dans les instructions ; exprimer le lien entre l acteur et l action par le symbole ; encadrer les instructions de l algorithme ; exprimer, en en-tête, le nom de l algorithme. 1 M. Foulen Se lever 2 M. Foulen Marcher vers la porte 3 M. Foulen Ouvrir la porte 4 M. Foulen Marcher vers la cha^ıse 5 M. Foulen S asseoir R. Ben Messaoud (FSEGN) Algorithmique I / 11
32 Représentation d un algorithme Exemple de conventions : exprimer les actions avec des verbes à l infinitif ; numéroter les instruction dans l ordre séquentiel en commençant par 1 ; exprimer le nom de l acteur dans les instructions ; exprimer le lien entre l acteur et l action par le symbole ; encadrer les instructions de l algorithme ; exprimer, en en-tête, le nom de l algorithme. Ouvrir la porte 1 M. Foulen Se lever 2 M. Foulen Marcher vers la porte 3 M. Foulen Ouvrir la porte 4 M. Foulen Marcher vers la cha^ıse 5 M. Foulen S asseoir R. Ben Messaoud (FSEGN) Algorithmique I / 11
33 Représentation d un algorithme Convention à adopter : squelette d un algorithme Algorithme Nom algorithme Const : Var : Début Fin R. Ben Messaoud (FSEGN) Algorithmique I / 11
34 Représentation d un algorithme Convention à adopter : squelette d un algorithme Algorithme Nom algorithme Const : [Constantes] Var : [Variables] Début [Instructions] Fin R. Ben Messaoud (FSEGN) Algorithmique I / 11
35 Représentation d un algorithme Convention à adopter : squelette d un algorithme Algorithme Nom algorithme Const : [Constantes] Var : [Variables] Début [Instructions] Fin R. Ben Messaoud (FSEGN) Algorithmique I / 11
36 Représentation d un algorithme Convention à adopter : squelette d un algorithme Algorithme Nom algorithme Const : [Constantes] Var : [Variables] Début En-tête Déclaration des constantes et des variables [Instructions] Traitements Fin R. Ben Messaoud (FSEGN) Algorithmique I / 11
37 Représentation d un algorithme Exemple : calcul de la surface d un rectangle Algorithme CalculSurface 1 Const : Longueur = 4,32 ; Largeur = 3,77 Var : Surface : réel Début Surface Longueur * Largeur Ecrire ( La surface du rectangle est : ; Surface) Fin R. Ben Messaoud (FSEGN) Algorithmique I / 11
38 Représentation d un algorithme Exemple : calcul de la surface d un rectangle Algorithme CalculSurface 2 Var : Surface : réel ; Longueur : réel ; Largeur : réel ; Début Ecrire ( Donnez la longueur en m ) Lire (Longueur) Ecrire ( Donnez la largeur en m ) Lire (Largeur) Surface Longueur * Largeur Ecrire ( La surface du rectangle est : ; Surface) Fin R. Ben Messaoud (FSEGN) Algorithmique I / 11
39 Plan du cours 1 Introduction 2 Environnement algorithmique 3 Variables 4 Structures conditionnelles 5 Structures itératives 6 Tableaux 7 Sous-programmes 8 Mode de passage de paramètres R. Ben Messaoud (FSEGN) Algorithmique I / 11
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