Belahmidi (2008)1 ALGORITHMIQUES Cours d’informatique 2 ème année Economie

Belahmidi (2008)2 Section 1 - Notions d’algorithmique 1. Pourquoi utiliser un algorithme ? Pourquoi 2. Qu’est-ce qu’un algorithme ? Qu’est-ce 3. Caractéristiques d’un algorithme Caractéristiques 4. La structure d’un algorithmestructure A.Les objets utilisés dans l’algo : constantes, variablesobjets utilisés variables B.Les règles de mises en formemises en forme

Belahmidi (2008)3 Pourquoi utiliser des algorithmes ? Problèmes de communication entre le gestionnaire et l’informaticien : Difficultés pour décrire des travaux à informatiser (oublis, ambiguïtés…) Vision différente entre concepteur et utilisateur Diversité des langages de programmation… Voir schéma des niveaux de langages en info Donc, nécessité d’acquérir une méthode d’analyse des problèmes communes à tous !

Belahmidi (2008)4 Qu’est-ce qu’un algorithme ? Un algorithme décrit une succession d’opérations à exécuter dans un certain ordre et sous certaines conditions, pour passer des données de base aux résultats

Belahmidi (2008)5 Qu’est-ce qu’un algorithme ? L’algorithmique est la technique des algorithmes Un algorithme décrit un traitement selon une logique et un formalisme rigoureux. L’algo prépare la programmation  L’algo est une étape préalable indispensable à la réalisation d’un bon programme  C’est une méthode de découpage d’un traitement en instructions élémentaires

Belahmidi (2008)6 Caractéristiques d’un algorithme Il contient plusieurs séquences à exécuter  Ensemble d’actions élémentaires les séquences (étapes) se succèdent dans un certain ordre Il peut éventuellement exister une répétition (itération) ou une condition d’exécution ou non de certaines séquences Il est caractérisé par un début et une fin

Belahmidi (2008)7 Exemple d’algo – niveau 1 Algo : FactBout (d’après sujet Bac IG Désaltère) Constantes: TXTVA : 0,196 Variables Ref, Nb : Entier Pu, BrutHT, : Réel Début * Entrée des données élémentaires SAISIR « référence de la bouteille ? », Ref SAISIR « Prix HT d’une bouteille ? », Pu SAISIR « Combien de bouteilles achetées ?, Nb * Calcul du montant dû par le client BrutHT Pu * Nb * Sortie des résultats Afficher "Montant dû par le client:", BrutHT Fin

Belahmidi (2008)8 La structure d’un algorithme En général, un algo comprend 4 parties : 1. Avant le début de l’algo, la déclaration des variables nécessaires aux traitements 2. Au début de l’algo, l’initialisation des variables : affectation de valeurs initiales aux variables déclarées

Belahmidi (2008)9 La structure d’un algorithme 3. Le traitement des différentes séquences ordonnées de l’algo : Réalisation d’actions élémentaires ou structurées Appel de procédures ou de fonctions externes : « sous-traitement » de portée générale qui sont réutilisés dans plusieurs algorithmes différents 4. À la fin de l’algo, la sortie des résultats et l’arrêt de l’algo

Belahmidi (2008)10 Les objets utilisés dans l’algo Un algo utilise des objets qui peuvent être des variables, des constantes, des littéraux. Chaque objet à un rôle qui consiste à mémoriser une valeur particulière significative :  La variable qui contient une valeur appelée à être modifiée au cours de l'algorithme.  La constante qui retient une valeur qui ne change pas au cours de l'algorithme  Le littéral qui est une valeur de type numérique ou alphanumérique (« SARL MONPC » ; 19.6) Un objet est parfaitement défini s’il est parfaitement identifié, typé et renseigné

Belahmidi (2008)11 a) caractéristiques d’une variable Une variable est un dispositif de mémorisation d’une valeur à laquelle on accède à tout moment. Elle est caractérisée par :  Un rôle : signification attribuée à la variable  Un nom (identificateur) : « contenant » permettant d’accéder directement à son contenu. Il doit être le plus parlant et le plus évocateur du rôle de la variable  Une valeur : contenu de la variable à un moment donné : 1 seule valeur ou plusieurs valeurs  Un type : c’est la définition du domaine dans lequel une variable peut puiser sa valeur (voir tableau de déclaration de variables)

Belahmidi (2008)12 b) Tableau de déclaration de variables N°N° NomStatut (Entrée ou Sortie) RôleType (Entier, réel, texte, date, booléen) Format 1CodecliECode du client entier111 2datfactEDate de la facture datejj/mm/aaaa 3anciencliEAncien clientBooléenOui / non 4NomcliENom du client Texte40 car …

Belahmidi (2008)13 Section 2 - La construction d’un algorithme 1.Les actions élémentairesactions élémentaires 2.Les actions structuréesactions structurées A.La structure alternativestructure alternative B.La structure itérativestructure itérative 3.Les actions nomméesactions nommées

Belahmidi (2008)14 Les règles de mise en forme de l’algorithme Nom de l’algorithme Déclaration des variables et constantes Début *commentaires Instructions1 Instructions 2 *commentaires Fin

Belahmidi (2008)15 Les actions élémentaires 1. L’instruction d’affectation L'opération consiste à affecter une valeur à une variable. Elle est représentée par une flèche orientée à gauche NomVariable expression ; constante ; variable Exemple : Nomcli « DUPONT » A100 BA * AA + B

Belahmidi (2008)16 Les instructions élémentaires 2. L’instruction d’entrée : SAISIR ou ENTRER A l’exécution de cet ordre, l’ordinateur demande à l’utilisateur de lui communiquer par l’intermédiaire du clavier ou de la souris, une valeur. L’info saisie doit être cohérente avec le type de la variable. Remarque : lors de la saisie d’une donnée, celle-ci est automatiquement affichée à l’écran. SAISIR « nom de l’élève : », NOMELEV 3. L’instruction de sortie : AFFICHER A l’exécution de cet ordre, l’information est restituée à l’écran. AFFICHER « La note obtenue par : », NOMELEV, « est de : », NOTE

Belahmidi (2008)17 Les actions structurées Les instructions structurées sont des structures algorithmiques de base. C’est l’ordonnancement logique des actions, tenant compte des décisions à prendre, qui structure l’algo 1. La structure alternative La structure alternative 2. La structure itérativeLa structure itérative

Belahmidi (2008)18 La structure alternative Cette structure permet de mener deux actions différentes selon une condition. La condition peut être simple ou combinée (avec les opérateurs logiques ET, OU). Les alternatives peuvent s’imbriquer. Alternative complète : Si « condition » Alors « Action 1 » Sinon « Action 2 » Fin Si Alternative appauvrie : Si « condition » Alors « Action 1 » Fin Si

Belahmidi (2008)19 Exemple d’algo – niveau 2 Algo : FactBout (d’après sujet Bac IG Désaltère) Constantes: TXTVA : 0,196 Variables Ref, Nb : Entier Pu, BrutHT, Rem, NetHT, netTTC : Réel Début * Entrée des données élémentaire SAISIR « référence de la bouteille ? », Ref SAISIR « Prix HT d’une bouteille ? », Pu SAISIR « Combien de bouteilles achetées de cette référence ?, Nb * Calcul du montant dû par le clientCalcul du montant dû par le client ….. * Sortie des résultats Afficher "Montant dû par le client:", NetTTC Fin

Belahmidi (2008)20 Exemple d’algo – niveau 2 * Calcul du montant dû par le client * *Calcul du montant de la remise (5% si le Nb de bouteilles > 24) BrutHT Pu * Nb Si Nb >= 24 Alors Rem BrutHT * 0,05 Sinon Rem 0 Fin Si * *Calcul du montant net HT NetHT BrutHT – Rem ** Calcul du montant net TTC (réduction 10% sup si netHT) Si NetHT > 2000 Alors NetTTC NetHT * 0,9 * (1+TxTVA) Sinon NetTTCNetHT * (1+TxTVA) Fin Si

Belahmidi (2008)21 La structure itérative L’itération (ou boucle) est une structure qui permet de faire répéter un ensemble d’actions, un certain nombre de fois dans un ordre préalablement défini. Il existe trois types de structures itératives : 1. la structure « TANT QUE… FAIRE » : Le nombre de répétitions n’est pas connu et peut être nul : 0 à n répétitions la structure « TANT QUE… FAIRE » 2. la structure « REPETER… JUSQU’À » : Le nombre de répétitions n’est pas connu mais ne peut pas être nul : 1 à n répétitionsla structure « REPETER… JUSQU’À » 3. la structure « POUR… FIN POUR » : Le nombre de répétitions est connu (i= 1 à 20)la structure « POUR… FIN POUR »

Belahmidi (2008)22 Algo : FactBout (d’après sujet Bac IG Désaltère) Variables : … TOTALTTC : réel Début * Initialisation de la variable TOTAL TOTALTTC 0 SAISIR « Quelle est la référence des bouteilles achetées ? », Ref * répétition du calcul du montant dû pour TANT QUE Ref <> 0 FAIRE * Entrée des autres données élémentaires Pu, Nb * * Calcul du montant de la remiseCalcul du montant de la remise * * Calcul du montant net HT * * Calcul du montant net TTC TOTALTTCTOTALTTC + NETTTC Saisir « Autre référence de bouteille :», ref FIN TANT QUE AFFICHER «montant total TTC facturé et dû par le client », TOTALTTC Fin La structure «TANT QUE… FIN TANT QUE»

Belahmidi (2008)23 La structure «REPETER… JUSQU’A» Algo : FactBout (d’après sujet Bac IG Désaltère) Variables : … TOTALTTC : réel Réponse : booléen Début * Initialisation de la variable TOTAL TOTALTTC 0 * répétition du calcul du montant dû pour REPETER * Entrée des autres données élémentaires Ref, Pu, Nb * * Calcul du montant de la remiseCalcul du montant de la remise * * Calcul du montant net HT * * Calcul du montant net TTC TOTALTTCTOTALTTC + NETTTC Saisir «Y-a-t-il une autre référence de bouteille :», réponse JUSQU’À réponse NON AFFICHER «montant total TTC facturé et dû par le client », TOTALTTC Fin

Belahmidi (2008)24 La structure «POUR… FIN POUR» Algo : FactBout (d’après sujet Bac IG Désaltère) Variables : … TOTALTTC : réel NBREF : entier i : entier Début * Initialisation de la variable TOTAL TOTALTTC 0 SAISIR « nombre de références différentes des bouteilles achetées : », NBREF * répétition du calcul du montant dû pour POUR i = 1 à NBREF * Entrée des autres données élémentaires Ref, Pu, Nb * * Calcul du montant de la remiseCalcul du montant de la remise * * Calcul du montant net HT * * Calcul du montant net TTC TOTALTTC TOTALTTC + NETTTC FIN POUR AFFICHER «montant total TTC facturé et dû par le client », TOTALTTC Fin

Belahmidi (2008)25 Les actions nommées : procédures et fonctions Dans le principe, un bon algorithme ne devrait pas dépasser une page ! Pour respecter ce principe, il convient de NOMMER certaines séquences d’actions qui correspondront à des procédures ou à des fonctionsprocédures fonctions Ainsi, ces actions nommées seront décrites dans des algorithmes auxiliaires et seront utilisées dans un algorithme principal.

Belahmidi (2008)26 L’utilisation des procédures - Exemple Algo principal : Lasagnes à la Bolognaise Variables : 500g lasagnes précuites –150 g parmesan – 50 gbeurre plat à gratin NBpers DEBUT Saisir « Plat pour combien de personnes ? », nbpers  Préparer la sauce bolognaise (nbpers)bolognaise (nbpers)  Préparer la sauce béchamel (nbpers)béchamel (nbpers) 1.Disposer vos ingrédients dans le plat  Préchauffer four thermostat 6 et beurrer un plat à gratin  Disposer une couche de lasagne au fond du plat  Étaler généreusement de la sauce bolognaise  Puis recouvrir de sauce béchamel Renouveler l’opération 1 ou 2 fois selon la hauteur du plat Parsemer de parmesan et de beurre Faire gratiner 35 min au four à chaleur tournante FIN

Belahmidi (2008)27 Algo auxiliaire : Procédure Bolognaise (quantité) Variables locales (pour 8 personnes) : 600g de bœuf et porc haché g de dés de lard fumé g oignons _300 g champignons – 2 carottes – 2 côtes de céleri – 60 cl vin blanc – 70 cl bouillon - 60 cl purée de tomates – huile d’olive – poivre – 100 g beurre DEBUT procédure  Pelez et coupez les oignons, carottes, céleri  Faire revenir ces légumes 5 min dans huile d’olive et 50g de beurre  Faire dorer les champignons puis la viande et le lard dans une poêle avec 25 g de beurre et un peu d’huile d’olive  Regrouper la viande avec les légumes.Verser le vin et laisser mijoter 20 min à feu doux.  Délayer le bouillon et la purée de tomate et ajouter à la préparation  Poivrer et laisser mijoter 1 h 30 FIN Procédure

Belahmidi (2008)28 Algo auxiliaire : Procédure Béchamel (quantité) Variables locales (pour 8 personnes) : 80g de farine – 1,25 l de lait g beurre – noix de muscade – sel - poivre DEBUT procédure  Faire fondre le beurre dans une casserole  Ajouter la farine et mélanger pendant 2 min à feu doux  Verser peu à peu le lait en remuant régulièrement  Porter à ébullition pendant 5 min en toujours en remuant  Poudrer de noix de muscade. Saler. Poivrer  Retirer du feu et couvrer. FIN Procédure

Belahmidi (2008)29 Les procédures Une procédure est un algo auxiliaire qui contient une séquence d’actions : La procédure est désignée par un nom La procédure est appelée, une ou plusieurs fois, dans un ou plusieurs algos principaux. La procédure a besoin de variables élémentaires déclarées dans l’algo principal La procédure renvoie, dans l’algorithme principal, un ou plusieurs résultats contenus dans des variables déclarées dans l’algo principal

Belahmidi (2008)30 L’utilisation des procédures - Exemple L’algorithme appelant (lasagnes) est celui qui contient l’appel aux procédures (bolognaise et béchamel ). L’algorithme appelé (bolognaise ou béchamel) utilise des variables déclarées dans l’appelant : il s’agit donc de variables globales (Nbpers) L’algo appelé peut déclarer ses propres variables qu’il est seul à utiliser. Il s’agit de variables locales (liste ingrédients)

Belahmidi (2008)31 L’intérêt d’utiliser des procédures est de permettre une plus grande lisibilité de l’algo principal (appelant) : Gain de temps car cela évite d’écrire plusieurs fois la même chose. l’algo auxiliaire peut être appelé dans plusieurs algos principaux : Appelant : pizza à la bolognaise – Appelé : Bolognaise Appelant : choux fleur Sauce Mornay –Appelé : Béchamel Mise à jour plus aisée de l’algo principal : Réduction du risque d’erreur car seul l’algo appelant est modifié

Belahmidi (2008)32 Les fonctions Une fonction est une procédure particulière qui ne renvoie, dans l’algorithme principal, qu’un et un seul résultat. La fonction est appelée dans l’algorithme principal, directement dans une instruction :  en général, elle apparaît dans la partie droite d’une affectation Lors de son appel, la fonction est évaluée à partir d’arguments qui lui sont fournis  le résultat vient se substituer au nom de la fonction dans l’expression appelante

Belahmidi (2008)33 Les fonctions Toute utilisation de la fonction nécessite donc deux spécifications : 1.Un nom 2.Un ou plusieurs paramètres Exemple : place  ---- rang ( pointspil ; total ; décroissant)

Belahmidi (2008)34 Les fonctions Il existe deux catégories de fonctions : 1.Les fonctions standards : fonctions de base offertes par le langage utilisé 2.Les fonctions utilisateurs : Tôt ou tard, l’utilisateur devra développer ses propres fonctions à partir du langage utilisé. En effet, elles doivent répondre à un besoin précis et elles ne seront pas disponibles dans la bibliothèque du langage de programmation utilisé…

Belahmidi (2008)35 FIN du cours d’algo N’oubliez pas : Un bon programme, c’est d’abord un bon algo !