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A l'usage des étudiants de G1 IG ©2012 Page 1 " La vie est une suite d'instructions logiques qu'un programmeur se permet de prévoir l'exécution complète et correcte. Il nous faut la façonner comme nous le pouvons, simplifier la complexité des codes pour qu'elle aille comme nous le voulons.»

Ir. Olga K. KINYAMUSITU

DRCongo

tpisig1@gmail.com

Support du cours d'Algorithmique pour le

Premier graduat en Informatique de Gestion

Année académique 2011-2012

Appartenant à....................................................... 2

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A l'usage des étudiants de G1 IG ©2012 Page 2

Plan du Cours

Introduction

A. Objectifs du cours

B. Généralités sur les Algorithmes

Chap. I : Les variables

A. Structure d'un algorithme

B. Les données

C. Fonctions d'entrée-sortie

D. Les types objets

E. les schémas mémoires

F. le type tableau

G. Exercices pratiques

Chap. II : Les structures de contrôle

A. L'instruction conditionnelle

B. Conditionnelles imbriquées

C. instructions de répétition

D. Les boucles imbriquées

E. Exercices pratiques

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A l'usage des étudiants de G1 IG ©2012 Page 3

Chap. III : Les fonctions

A. Les foncions simples

B. l'environnement de données

C. Exercices bilan

Chap. IV : Pseudo-codes - Ordinogramme

A. Les ordinogrammes

B. Les Pseudo-codes

C. Exercices d'inter-passation

Chap. V : Du langage algorithmique vers le langage Visual basique for application

A. Présentation

B. Editeur

C. Les variables

D. Les procédures et fonctions

E. Les tableaux

F. Les structures de contrôles et boucles

G. Exercices : Annexes-Corrigés des exercices

Conclusion

Bibliographie

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A l'usage des étudiants de G1 IG ©2012 Page 4

Introduction

A. Objectifs du cours

Joseph Campbell a dit que les ordinateurs sont comme les dieux de l'Ancien Testament : avec beaucoup de règles, et sans pitié ; c'est ainsi que le présent cours essayera, dans toute son extension, de pénétrer les pensées de ces dieux en comprenant le langage algorithmique sous les objectifs suivants : L'étudiant sera capable, à la fin de ce cours, de connaître tous les concepts relatifs à la logique algorithmique ; Il sera capable de distinguer un pseudo-code d'un ordinogramme pour ainsi structurer, sans trop de peine un programme ; Il pourra passer d'un pseudo-code à un code de programme sous n'importe quel langage, et surtout ici le Visual basique ; L'étudiant sera aussi capable de bien concevoir un algorithme et un programme il aura une initiation basique à la programmation, tout en insistant sur les notions de conception et de réflexion ; En bref, le cours d'algorithme prépare l'étudiant en Informatique de Gestion, au raisonnement informatique pour obtenir le qualificatif d'analyste programmeur de tout système d'information.

B. Généralités sur les Algorithmes

Définition de quelques concepts Le mot Algorithmique est un terme d'origine arabe, comme algèbre, amiral ou zénith. Ce n'est pas une excuse pour massacrer son orthographe, ou sa prononciation.

C'est aussi un ensemble de règles

opératoires rigoureuses, ordonnant à un processeur d'exécuter dans un 5

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A l'usage des étudiants de G1 IG ©2012 Page 5 ordre déterminé un nombre fini d'opérations élémentaires ; il oblige à une programmation structurée. Ce terme a été simplifié par bon nombre de scientifiques sous le concept d'algorithme, qui se définit comme une suite d'instructions, qui une fois exécutée correctement, conduit à un résultat donné. C'est ainsi que Si l'algorithme est juste, le résultat est le résultat voulu, et Si l'algorithme est faux, le résultat est, disons, aléatoire. La maîtrise de l'algorithmique requiert deux qualités, très complémentaires d'ailleurs : · il faut avoir une certaine intuition, car aucune recette ne permet de savoir a priori quelles instructions permettront d'obtenir le résultat voulu. C'est là, qu'intervient la forme d'intelligence requise pour l'algorithmique. Mais alors, c'est certain, il y a des gens qui possèdent au départ davantage cette intuition que les autres. Cependant, il est important d'insister sur ce point, les réflexes, cela s'acquiert. Et ce qu'on appelle l'intuition n'est finalement que de l'expérience tellement répétée que le raisonnement, au départ laborieux, finit par devenir spontané. · il faut être méthodique et rigoureux : chaque fois qu'on écrit une série d'instructions qu'on croit justes, il faut systématiquement se mettre mentalement à la place de la machine qui va les exécuter, armé d'un papier et d'un crayon, afin de vérifier si le résultat obtenu est bien celui que l'on voulait. Cette opération ne requiert pas la moindre portion d'intelligence. Mais elle reste néanmoins indispensable, si l'on ne veut pas écrire à l'aveuglette. N.B : Naturellement, cet apprentissage est long, et demande des heures de travail patient. Aussi, dans un premier temps, évitez de sauter les étapes (la vérification méthodique, pas à pas, de chacun de vos algorithmes représente plus de la moitié du travail à accomplir.) 6

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A l'usage des étudiants de G1 IG ©2012 Page 6 Pour fonctionner, un algorithme doit contenir uniquement des instructions compréhensibles par celui qui devra l'exécuter. C'est d'ailleurs l'un des points délicats pour les rédacteurs de modes d'emploi : les références culturelles, ou lexicales, des utilisateurs, étant variables, un même mode d'emploi peut être très clair pour certains et parfaitement incompréhensible pour d'autres. En informatique, heureusement, il n'y a pas ce problème : les choses auxquelles on doit donner des instructions sont les ordinateurs, et ceux-ci ont le bon goût d'être tous strictement aussi " idiots » les uns que les autres et ne sont fondamentalement capables de comprendre que quatre catégories d'ordres (en programmation, on n'emploiera pas le terme d'ordre, mais plutôt celui d'instructions). Ces quatre familles d'instructions sont :

· l'affectation de variables

· la lecture / écriture

· les tests

· les boucles

Un algorithme informatique se ramène donc, au bout du compte, à la combinaison de ces quatre petites briques de base. Il peut y en avoir quelques unes, quelques dizaines, et jusqu'à plusieurs centaines de milliers dans certains programmes de gestion. Rassurez-vous, dans le cadre de ce cours, nous n'irons pas jusque là (cependant, la taille d'un algorithme ne conditionne pas en soi sa complexité : de longs algorithmes peuvent être finalement assez simples, et de petits très compliqués). Programmation ou Algorithmique Il est important de relever le petite nuance de différence entre les termes programme et algorithme, bien que pas totalement différents. 7

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A l'usage des étudiants de G1 IG ©2012 Page 7 Certains auteurs affirment que l'algorithme est une méthode pour résoudre un problème, alors que le programme est le codage lisible par l'ordinateur de cette méthode. Avant d'écrire un programme, il est nécessaire d'avoir un algorithme. Il s'agit donc de fournir la solution à un problème, la première étape consiste donc à analyser le problème, c'est-à-dire en cerner les limites et le mettre en forme dans un langage descriptif. On parle généralement d'analyse pour décrire le processus par lequel le problème est formalisé. Le langage de description utilisé pour écrire le résultat de l'analyse est appelé algorithme. Un programme est considéré comme une suite d'instructions permettant de réaliser une ou plusieurs tâches, de résoudre un problème, de manipuler les données. C'est l'expression d'un algorithme dans un langage donné pour une machine donnée ; tandis qu'un algorithme est une séquence d'opérations visant à la résolution d'un problème en un temps fini (mentionnez la condition d'arrêt). L'étape suivante consiste à traduire l'algorithme dans un langage de programmation spécifique, il s'agit de la phase de programmation. C'est ainsi il est plus que nécessaire d'apprendre l'algorithmique pour apprendre à programmer car l'algorithmique exprime les instructions résolvant un problème donné indépendamment des particularités de tel ou tel langage. A titre illustratif, si un programme était une dissertation, l'algorithmique serait le plan, une fois mis de côté la rédaction et l'orthographe. Or, vous savez qu'il vaut mieux faire d'abord le plan et rédiger ensuite que l'inverse. Apprendre l'algorithmique, c'est apprendre à manier la structure logique d'un programme informatique. Cette dimension est présente quelle que soit le langage de programmation ; mais lorsqu'on 8

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A l'usage des étudiants de G1 IG ©2012 Page 8 programme dans un langage (en C, en C++, en Visual Basic, etc.) on doit en plus se colleter les problèmes de syntaxe, ou de types d'instructions, propres à ce langage. Apprendre l'algorithmique de manière séparée, c'est donc sérier les difficultés pour mieux les vaincre. Ecriture d'un Algorithmique L'algorithmique possède deux grandes écritures, bien que auparavant, plusieurs types de notations ont représenté des algorithmes. Il y a eu notamment une représentation graphique, avec des carrés, des losanges, etc. qu'on appelait des organigrammes. Aujourd'hui, cette représentation est quasiment abandonnée, pour deux raisons : · D'abord, parce que dès que l'algorithme commence à grossir un peu, ce n'est plus pratique du tout. · Ensuite parce que cette représentation favorise le glissement vers un certain type de programmation, dite non structurée, que l'on tente au contraire d'éviter. C'est la raison pour laquelle les deux types de représentation d'un algorithme sont : une série de conventions appelées " pseudo-code », qui ressemble à un langage de programmation authentique dont on aurait évacué la plupart des problèmes de syntaxe. Ce pseudo-code est susceptible de varier légèrement d'un livre (ou d'un enseignant) à un autre. C'est bien normal : le pseudo-code, encore une fois, est purement conventionnel ; aucune machine n'est censée le reconnaître. Une autre appelée ordinogramme ; à ne pas confondre avec l'organigramme que nous avions déjà définit dans les pages précédentes. L'ordinogramme ; lui est la représentation graphique 9

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A l'usage des étudiants de G1 IG ©2012 Page 9 d l'algorithme. Nous aurons à développer son formalisme dans le chapitre deux. Structure d'un algorithme Le langage de description d'algorithme utilise un ensemble de mots clés et de structures permettant de décrire de manière complète et claire, l'ensemble des opérations à exécuter sur des données pour obtenir des résultats. L'avantage d'un tel langage est de pouvoir être facilement transcrit dans un langage de programmation structurée.

La structure d'un algorithme comprend :

L'en-tête : permet tout simplement d'identifier un algorithme Les déclarations : sont des listes exhaustives des objets, grandeurs utilisées et manipulées dans le corps de l'algorithme. Cette liste est placée en début d'algorithme Le corps : dans cette partie, sont placées les tâches (instructions, opérations) à exécuter. Les commentaires : pour permettre une interprétation aisée de l'algorithme, leur utilisation est vivement conseillée. Tous les mots clés sont soulignés et écrits en minuscule. Une marque de terminaison (;) est utilisée entre chaque action. Ainsi, il sera facile de continuer puisque toutes les notions relatives aux Algorithmes ont été abordées et surtout il sied de retenir que cet apprentissage est long et demande des heures de travail patient. Aussi dans un premier temps il faut éviter de sauter des étapes ; la vérification de chacun de vos algorithmes doit être considérée comme la moitié du travail à accomplir 10

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A l'usage des étudiants de G1 IG ©2012 Page 10

Chap. I : Les Variables

La plupart de langages sont basés sur la même technique fondamentale, celle de manipulation de valeurs contenues dans des variables. L'écriture d'un programme est une opération complexe qui requiert de nombreuses étapes. Le plus important est de comprendre l'objectif final et de le respecter. A. Structure d'un algorithme En programmation, une variable est donc un nom qui sert à repérer un emplacement donné de la mémoire centrale. Elle vous permet, en effet de manipuler de valeur sans avoir à vous préoccuper de l'emplacement qu'elles occuperont effectivement en mémoire. Le programmeur ne se contente que des noms A et Montant, il ne se préoccupe pas des adresses qui leurs seront attribués en mémoire. La première chose à faire avant de pouvoir utiliser une variable est de créer la boîte et de lui coller une étiquette .Ceci se fait tout au début de l'algorithme avant même les instructions proprement dites. C'est ce qu'on appelle la déclaration des A

Montant

Côté ordinateur Côté Programmeur

01010
01011
11

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A l'usage des étudiants de G1 IG ©2012 Page 11 variables. Le nom de variable (étiquette de la boîte) obéit à des impératifs changeant selon les langages. En pseudo-code, une déclaration de variable aura cette forme : Variable : : ;

Ex : Variable : rst : entier ;

Quelques limites dans la déclaration des variables Une règle absolue est qu'un nom de variable peut comporter des lettres et des chiffres, mais qu'il exclut la plupart des signes de ponctuation, en particulier les espaces. Mais, Dans beaucoup de langage de programmation le caractère "_" est utilisé dans la déclaration des variables, Même au début. Le nom d'une variable commence aussi impérativement par une lettre. Le nombre maximal de signes pour un nom de variable dépend du langage utilisé.

Structure proprement dite

Un algorithme a comme propriété de fournir toujours le même résultat. La structure d'un algorithme comprend 2 parties : - la première ligne indique le nom de l'algorithme - la deuxième partie es le traitement et est situé entre Debut et

Fin, contient le bloc d'instructions.

Un bloc d'instructions est une partie du traitement d'un algorithme constitué d'opérations élémentaires situées entre Debut et Fin ou entre accolades. 12

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A l'usage des étudiants de G1 IG ©2012 Page 12 Algorithme Nom_de_l'algorithme //partie en-tête Debut

Bloc d'instructions ;

Fin // : Commentaires (explications textuelles inscrites dans l'algorithme par le programmeur et ne seront jamais exécutés car sont invisibles lors de l'exécution de l'algorithme. N.B : Chaque ligne comporte une seule instruction. L'exécution de l'algorithme correspond à la réalisation de toutes les instructions, ligne après ligne, de la première à la dernière selon l'ordre. Exemple : Algorithme qui permet d' afficher BONJOUR ISIG.

Algorithme Affiche

Début

ecrire ('' BONJOUR ISIG'') ; End

B. Les données

· Déclaration et utilisation de variables

Les valeurs, pour être manipulées, sont stockées dans de variables. Une variable se caractérise par : - un nom unique qui la désigne - un type de définition unique - une valeur attribuée et modifiée au cours de l'exécution de l'algorithme. //partie traitement 13

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A l'usage des étudiants de G1 IG ©2012 Page 13 Dans tous les cas, les variables utilisées au cours de l'exécution de l'algorithme sont déclarées immédiatement après le nom de l'algorithme Il suffit d'indiquer le nom de la variable, suivi de son type et séparé de deux points. Algorithme Nom_de_l'algorithme //partie en-tête variable : rst: entier;

Début

Bloc d'instructions

Fin

· Nom, type et valeur

Le nom d'une variable permet d'identifier de manière unique la variable au cours de l'exécution de l'algorithme. On l'appelle aussi identifiant de la variable. Le nom de la variable ne comporte pas d'espace et s'il est composé de plusieurs mots, il faut faire commencer chacun d'eux par une majuscule(Ex :

SalaireDeBase).

Le type (domaine de définition) d'une variable indique l'ensemble de valeurs qu'une variable peut prendre. Les variables peuvent appartenir à plusieurs domaines (entier, caractère, réel, booléen) et chacun étant associé à des opérations spécifiques. Dans tous les langages, toutes les variables d'un même type occupent en mémoire un nombre déterminé de bits. En toute rigueur, il fait dire qu'une exception a leur pour le type chaine qui existe dans certains langages. //partie traitement //partie de déclaration de variables 14

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A l'usage des étudiants de G1 IG ©2012 Page 14

Le type d'une variable définit :

- la nature des informations qui seront représentées dans la variable (numériques, caractères) - le codage utilisé - les limitations concernant les valeurs qui peuvent être représentées les opérations réalisables avec les variables correspondantes. La valeur de la variable est la seule caractéristique qui soit modifiée au cours de l'algorithme. Au début de l'algorithme, toutes les variables ont des valeurs inconnues. Les variables changent de valeurs grâce à l'opération d'affectation. L'affectation est une opération qui fixe une nouvelle valeur à une variable. le symbole d'affectation est

Exemple : Algorithme d'obtention du double de 7.

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