Module 3 : Algorithme et Programmation

Module 3 : Algorithme et Programmation
Chapitre 1 : Notion d’algorithme Niveau : TC Année Scolaire : 2013/2014 / M. Azedine Fahim

Problème 1 : Soit une voiture de jeu (TAXI1) qui est capable de se déplacer dans une petite ville (voir l’image). Le chauffeur de cette voiture est un robot nommé CHAUFFEUR& qui comprend les mots suivants : Avance x Recule x Tourne_droite y Tourne_gauche y avec x est le nombre de pas à avancer ou à reculer et y est un angle en degré à tourner. Question : En utilisant les instructions indiquer en haut, demander au robot (CHAUFFEUR) d’atteindre la maison avec sa voiture. Ecrire un algorithme permettant d’indiquer le chemin à ce chauffeur pour arriver a la maison.

Problème 2 : Quelles sont les étapes qui doivent suivre pour lancer Microsoft Excel ? Vous voulez envoyer un message sur gmail à un(e) ami(e). Donnez en détail et en ordre les étapes à suivre pour envoyer un message. Connectez à votre Compte Gmail Cliquez sur nouveau message Entrez l’ de destinataire Entrez le titre de votre message Entrez votre message Cliquez sur Envoyer Votre message est envoyé a l’ que vous avez fourni.

Problème 3 : lycée Pourriez-vous m’indiquer le chemin du lycée, s’il vous plait ? 100 m 200 m Ecrire un algorithme permettant d’indiquer le chemin à cette personne pour arriver au lycée M. Azedine Fahim

Algorithmique et programmation
Exemple d’algorithme : Une recette de cuisine (suite ordonnée d’instructions à suivre pour préparer un repas).

Activité : Donner l’ensembles des étapes à suivre par ordre pour calculer la somme de deux nombres. Supposons qu’on veut faire par une machine l’addition de deux nombres A et B, le résultat de cette addition sera appelé S. Les données à fournir à la machine sont A et B, le résultat du traitement est S, S étant la somme de A et B. Nous avons : S=A+B . Entrer la valeur a Entrer la valeur b Calculer la somme de a et b : s=a+b Afficher le contenu s

Activité : Donner l’ensembles des étapes à suivre par ordre pour calculer le périmètre d’un cercle dont le rayon R est donné. Supposons qu’on veut faire le traitement par une machine, le résultat de ce traitement sera appelé S. Nous avons : S=2*R*Pi. Entrer la valeur a Entrer la valeur b Calculer la somme de a et b : s=a+b Afficher le contenu s

Activité : Donner l’ensembles des étapes à suivre par ordre pour résoudre une équation de deuxième degré sous forme ax2+bx+c=0. Supposons qu’on veut faire ces traitements par une machine (Ordinateur). Les données à fournir à la machine sont a, b et c, le résultat du traitement est S, S étant la solution de l’équation ax2+bx+c=0. Donnez la valeur a,b et c Calculer delt=b^2-4ac Si delt>0, on a deux solutions x1 et x2 Si delt=0 seule solution x1 Si delt<0 x1=pas de solution Affichez le contenu de la variable x1 et x2

Que représente a , b , c et S ? Quelle est la fonction de la machine ? Analyser le problème Donner l’algorithme

Exemple d’algorithme : Une méthode pour résoudre une équation de deuxième degré (ensemble des étapes à suivre par ordre pour résoudre une équation). Pour résoudre l’équation de 2 degré sous forme ax2+bx+c=0, il suffit d'appliquer ces instructions : Δ = b² - 4ac Si Δ < 0 , rien de plus simple : il n'y a pas de solution. x1=x2="pas de solution" Si Δ = 0, il y a une seule solution à l'équation : c'est x1=x2= -b/2a Si Δ > 0 il y a deux solutions qui sont x1 = (-b-√Δ)/2a et x2= (-b+√Δ)/2a

Notion d’algorithme : Définition Un algorithme est une suite ordonnée d’instructions qui indique la démarche à suivre pour résoudre une série de problèmes équivalents. Le mot algorithme est dérivé du mathématicien arabe AL-Khawarizmi. Exemple : Préparer du cake , recharger le téléphone, apprendre à un enfant à aller à l’école seul.. Un exemple de faire un appel téléphonique : Décrocher l’appareil Insérer les pièces d’argent Attendre l’établissement de l’appel Faire l’appel Raccrocher l’appareil Programme : un programme informatique est une suite ordonnée des instructions, écrites par un langage compréhensible par la machine, qui lui permet de résoudre un problème . Langage de programmation : un langage de programmation est un ensemble des mots, des règles et des signes utilisé pour écrire des instructions(programme) destinées à un ordinateur? Exemple : Pascale, C, PHP, Java, VB, ….

Caractéristiques d’un algorithme : La réalisation d’un algorithme est un acte créatif basé sur la logique Un algorithme doit être fini et doit se terminer après un nombre fini d’opérations. Un même problème peut être résolu au moyen de plusieurs algorithmes. Pourquoi apprendre l’algorithmique avant d’apprendre à programmer? L’algorithmique exprime les instructions permettant de résoudre un problème. Apprendre l’algorithmique, C’est apprendre à manipuler la structure logique d’un programme informatique. Schéma de résolution d’un problème : Comprendre l’énonce du problème Analyse le problème. Trouver une solution. Formuler cette solution sous forme d’actions élémentaires. Rédiger un algorithme.

Notions de données Les données sont des informations nécessaires au déroulement d’un algorithme. On distingue deux catégories : les constantes et les variables. Les variables : 1.1 Définition : Une variable est un objet dont le contenu peut être modifié par une action durant l’exécution d’un algorithme. 1.2 Caractéristique d’une variable : Une variable est caractérisée par son nom (identificateur), sa valeur (contenu) et son type. Pour déclarer une variable : Syntaxe : Exemple : Variable moyenne : réel Variable âge : entier Variable nom du variable : type

Les constantes : 2.1 Définition : Une constante est une donnée fixe qui ne varie pas durant l’exécution d’un algorithme. 2.2 Caractéristique d’une variable : Une constante est caractérisée par son nom et sa valeur (fixe). syntaxe : Exemple : Constante Pi =3,14 ; Constante Mois = 'Mars' ; Constante nom_constante=contenu;

Les types de données : Remarque
'32' est différent de 32 parce que 32 est trente deux par contre '32' représente la suite des chiffres 3et2.

Chapitre 2 : Les instructions de base Niveau : TC Année Scolaire : 2013/2014 / M. Azedine Fahim

La lecture : 1.1 Définition : La lecture est une instruction qui permet de lire des données tapées au clavier. syntaxe : Exemple : Lire (nombre) ; Lire (Note1,Note2) ; Lire (variable1) ; Lire (variable2) ; Lire (variable1,variable2) ;

L’écriture : 2.1 Définition : L’écriture est une instruction qui permet d'afficher le contenu d’une variables ou un message sur l'écran syntaxe : Exemple : Soit A est une variable. Ecrire (A) : signifie affiché sur l’écran le contenu de la variable A. Ecrire ('Hello World !') : signifie affiché sur l’écran le message suivant : Hello World ! Ecrire (variable) ; Ecrire ('message') ;

Affectation : 3.1 Définition : L’affectation est une opération qui consiste à attribuer une valeur à une variable. Elle est représentée par une flèche orientée à gauche :  syntaxe : Exemple : A  : la variable A reçoit la valeur 10 Nb  A : la variable Nb reçoit le contenu de A plus 1 Nom  ‘Azedine' : la variable Nom reçoit la valeur Azedine Variable  Valeur ou expression ;

Expressions et opérateurs : 4.1 Expression : Une expression est un ensemble de valeurs reliées par des opérateurs, et équivalent à une seule valeur. Exemple : 4+2, 5*6, 4<9, A>6, C+B,… 4.2 Operateur : Un opérateur est un signe qui relie deux valeurs, pour produire un résultat. Exemple : +,-,*,/ ,^,<,et, non, ou,… Cliquez Ici : La table de vérité des opérateurs booléens

La représentation d’un algorithme en informatique : Un algorithme écrit en pseudo-code est composé de trois parties suivantes : L’en-tête (nom_algo ): Constitué du mot Algorithme, suivi d’un nom identifiant l’algorithme. la partie déclarative : comprend une liste des variables et des constantes utilisés et manipulés dans le corps de l’algorithme. le corps : les tâches à exécuter (Traitement). Algorithme nom_algo Variables Liste des variables Constantes Liste des constantes Début Corps de l'algorithme Fin Remarque: Un algorithme s'exécute de façon séquentielle: Les instructions s'exécutent les unes après les autres dans l'ordre où elles sont écrites.

Exemple : Algorithme Surface_cercle ; L’en-tête Constante Pi = 3,14 ; Variable R, Surf : Réel ; Les déclarations Début Ecrire (' Donnez la valeur de rayon: ') ; Lire (R) ; Surf  Pi*R^2 ; Ecrire (' La surface de cercle est : ', Surf) ; Fin Données Le rayon Pi Traitement Surf reçoit Pi * R*R Résultat La surface du cercle Surf Le corps

Exercice 1: Ecrire un algorithme qui calcule la somme et le produit de deux nombre nombres numériques . Exercice 2 : Ecrire un algorithme qui calcule la moyenne de trois nombre nombres numériques .

Chapitre 3 : Structure de contrôle de base Niveau : TC Année Scolaire : 2013/2014 / M. Azedine Fahim

La structure séquentielle : La structure séquentielle est une structure dont les instructions sont exécutées l’une après l’autre de façon à ce que l’ordre des instructions est respecté. Exemple : Un algorithme qui permet de permuter deux entiers Algorithme échange Variable X, Y, Z : entier ; Début Ecrire ('donnez la valeur de X : ') ; Lire (X) ; Ecrire ('donnez la valeur de Y : ') ; Lire (Y) ; Z  X ; X Y ; Y  Z ; Ecrire ('La valeur de X est : ',X) ; Ecrire ('La valeur de Y est : ',Y) ; Fin.

La structure sélective : La structure sélective est une structure dont les instructions sont exécutées selon les réponses des conditions. La structure sélective simple (un choix) : Syntaxe : Si la condition vaut Vrai alors le bloc d’instructions sera exécuté, sinon il sera ignoré. Exemple : Un algorithme qui affiche le maximum de deux nombres réels. Si Condition Alors Instructions ; Fin si

Algorithme Maximum Variable A, B, Max : réel ; Début Ecrire ('Entrez les valeurs de A et de B: ') ; Lire (A , B) ; Max  A ; Si Max < B Alors Max  B ; Fin si Ecrire (' Le maximum est égale à :', Max) ; Fin.

La structure alternative: Syntaxe : Si la condition vaut Vrai alors le bloc d’instructions1 sera exécuté, et le bloc d’instructions2 sera ignoré, sinon le bloc d’instructions2 sera exécuté et le bloc d’instructions1 sera ignoré. Exemple : Un algorithme qui demande un nombre entier à l’utilisateur, et l’informe ensuite si ce nombre est positif ou négatif Si Condition Alors Instructions1 ; Sinon Instructions2; Fin si

Algorithme Nature_nombre ; Variable n : Entier ; Début Ecrire ('Entrez un nombre : ') ; Lire( n) ; Si n > 0 Alors Ecrire ('Ce nombre est positif' ) ; Sinon Ecrire ('Ce nombre est négatif' ) ; Fin si Fin.

La structure alternative imbriqué : Syntaxe : Exemple : Un algorithme qui demande un nombre à l’utilisateur, et l’informe ensuite si ce nombre est positif ou nul ou négatif. Solution : Si Condition1 Alors Instructions1 ; Sinon Si condition2 Alors Instructions2 ; Instructions3 ; Fin si

Algorithme Nature_nombre ; Variable n : Entier ; Début Ecrire ('Entrez un nombre : ') ; Lire (n) ; Si n > 0 Alors Ecrire ('Ce nombre est positif ') ; Sinon Si n = 0 Alors Ecrire ('Ce nombre est nul') ; Ecrire ('Ce nombre est négatif ') ; Fin si Fin.

La structure a choix multiple : Lorsque l’imbrication des alternatives devient importante, l’utilisation de la structure à choix multiple devient nécessaire. Syntaxe : Si Variable vaut une valeur (val 1, val 2,……. val n) alors c’est le bloc Instructions correspond à cette valeur qui sera exécuté et tous les autres blocs seront ignorés. Si Variable n’a aucun valeur parmi val 1, val 2,……. val n, alors c’est le bloc autre instructions qui sera exécuté et les instructions associées à les valeurs val 1, val 2,……. val n, Seront ignorés. Cas Variable ou Expression Vaut Val 1 : Instructions 1 ; Val 2 : Instructions 2 ; … Val n : Instructions n ; Sinon Autres Instructions ; Fin Cas

Exemple :

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