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Cours : Algorithmique et ProgrammationChap 1 : Intoduction à l’algorithmique

E. M. Souidi

Faculté des Sciences - RabatSVI4 –STU4 2013-14

E. M. Souidi Cours informatique 2 SVI4 –STU4 2013-14

Objectif

L’objectif de ce cours est d’apprendre à réaliser desalgorithmes, écrire des programmes et de maîtriser unlangages de programmation.

Ce langage est Python, il servira d’outils pour les travauxpratiques. Son choix est dicté par sa simplicité et son utilité àréaliser des programmes en biologie. C’est un langage libre etgratuit.

Il permettra aussi d’aborder la programmation orientée objet.

Ce langage est Python, il servira d’outils pour les travauxpratiques. Son choix est dicté par sa simplicité et son utilité àréaliser des programmes en biologie. C’est un langage libre etgratuit.Il permettra aussi d’aborder la programmation orientée objet.

L’ordinateur est une machine qui ne fait qu’exécuter lesinstructions données par l’homme.

Il n’a aucune forme d’intelligence. C’est à l’homme de trouverles étapes qu’il faut faire exécuter par la machine pour réaliserune tache (= l’algorithme).

L’ordinateur est une machine qui ne fait qu’exécuter lesinstructions données par l’homme.Il n’a aucune forme d’intelligence. C’est à l’homme de trouverles étapes qu’il faut faire exécuter par la machine pour réaliserune tache (= l’algorithme).

C’est à l’homme aussi d’écrire ces étapes sous formed’instructions dans un langage appelé langage deprogrammation pour qu’elle soient ’comprises’ par l’ordinateur.

Algorithme

Un algorithme (vient de Al Khawarizmi) est la description en unlangage (appelé pseudo code) proche du langage naturel del’ensemble des étapes résolvant un problème.

Le pseudo code est formé de mots : si, faire, tant que, pour etc.C’est un langage compréhensible de tous.

Algorithme

Un algorithme (vient de Al Khawarizmi) est la description en unlangage (appelé pseudo code) proche du langage naturel del’ensemble des étapes résolvant un problème.Le pseudo code est formé de mots : si, faire, tant que, pour etc.C’est un langage compréhensible de tous.

Programme informatique

Définition : un programme informatique est un ensembled’instructions exécutables par le processeur d’ordinateur.

Exemples d’instructions :- faire un calcul,- afficher un texte,- ouvrir une fenêtre. ...

Définition : un programme informatique est un ensembled’instructions exécutables par le processeur d’ordinateur.Exemples d’instructions :

- faire un calcul,- afficher un texte,- ouvrir une fenêtre. ...

Définition : un programme informatique est un ensembled’instructions exécutables par le processeur d’ordinateur.Exemples d’instructions :- faire un calcul,

- afficher un texte,- ouvrir une fenêtre. ...

Définition : un programme informatique est un ensembled’instructions exécutables par le processeur d’ordinateur.Exemples d’instructions :- faire un calcul,- afficher un texte,

- ouvrir une fenêtre. ...

Définition : un programme informatique est un ensembled’instructions exécutables par le processeur d’ordinateur.Exemples d’instructions :- faire un calcul,- afficher un texte,- ouvrir une fenêtre. ...

Logiciel

Un logiciel (ou application) est un ensemble de programmesinformatiques, qui permet à l’aide d’un ordinateur ou d’unsystème informatique de réaliser une tâche bien définie.

Par exemple

Dessin

Traitement de texteScanner un document, une image etc

Par exemple

DessinTraitement de texte

Scanner un document, une image etc

Par exemple

DessinTraitement de texteScanner un document, une image etc

Langage de programmation

C’est un ensemble de règles de vocabulaire et de grammairecompréhensible par un ordinateur. Les phrases d’un langagessont des instructionss

Un programme informatique ou logiciel est écrit en langagemachine (succession de 0 et 1).

Impossible à l’homme de le comprendre.Pour que l’homme écrive un programme informatique, il doitutiliser un langage de programmation.

Un programme informatique ou logiciel est écrit en langagemachine (succession de 0 et 1).Impossible à l’homme de le comprendre.

Pour que l’homme écrive un programme informatique, il doitutiliser un langage de programmation.

Un programme informatique ou logiciel est écrit en langagemachine (succession de 0 et 1).Impossible à l’homme de le comprendre.Pour que l’homme écrive un programme informatique, il doitutiliser un langage de programmation.

Un langage de programmation sert à définir une séquenced’instructions qui peuvent au final être traitées et exécutées parl’ordinateur.

C’est un moyen pratique pour les humains de formaliser lesinstructions que l’ordinateur doit exécuter.

Un langage de programmation sert à définir une séquenced’instructions qui peuvent au final être traitées et exécutées parl’ordinateur.C’est un moyen pratique pour les humains de formaliser lesinstructions que l’ordinateur doit exécuter.

Il y a des centaines de langages de programmation. Chaquelangages à son vocabulaire et sa syntaxe. Il y a des langagesde bas niveau proche du langage machine par exemplel’assembleur.

D’autres de haut niveau proche du langage humain parexemple Python, Java, C etc.

Il y a des centaines de langages de programmation. Chaquelangages à son vocabulaire et sa syntaxe. Il y a des langagesde bas niveau proche du langage machine par exemplel’assembleur.D’autres de haut niveau proche du langage humain parexemple Python, Java, C etc.

Dans un langage de haut niveau on trouve dans sonvocabulaire des mots comme : if x>0 then x=x+1.

Un programme informatique est d’abord écrit dans un langagede programmation puis traduit en langage machine à l’aide d’unprogramme appelé compilateur. Chaque langage a soncompilateur.

Dans un langage de haut niveau on trouve dans sonvocabulaire des mots comme : if x>0 then x=x+1.Un programme informatique est d’abord écrit dans un langagede programmation puis traduit en langage machine à l’aide d’unprogramme appelé compilateur. Chaque langage a soncompilateur.

Le programme écrit en langage de programmation est appelécode source, sa transformation en langage machine estappelée fichier exécutable. Exemple de code source en C

Exemple de code source en C

main() { int i;

clrscr()

for (i=1; i<=10; i++){

printf("7 fois %d font %d\n",i,7*i);}

do{} while(kbhit()==0);

return 0; }

Langage compilé

Un langage disposant d’un compilateur pour transformer lecode source en fichier exécutable est appelé langage deprogrammation compilé.

Par exemple C, Pascale, C++ etc

Langage compilé

Un langage disposant d’un compilateur pour transformer lecode source en fichier exécutable est appelé langage deprogrammation compilé.Par exemple C, Pascale, C++ etc

Langage interprété

Un langage interprété dispose d’un programme appeléinterpréteur qui traduit au fur et à mesure de leurs lecteur lesinstructions en langage machine.

Un interpréteur ne crée pas de fichier exécutable.Généralement les langages interprétés sont plus lents que leslangages compilés.

Exemple : Javascript, Python etc.

Un interpréteur ne crée pas de fichier exécutable.Généralement les langages interprétés sont plus lents que leslangages compilés.Exemple : Javascript, Python etc.

Assembleur

Proche du langage machine, et le plus rapide. Sert pour réaliserdes pilotes de matériel ou pour la programmation de machinesindustrielles, noyau de système d’expoitation et autres.

Langage C

C’est un langage compilé classique. Le typage est statique. Lagestion de la mémoire est manuelle. Il est très riche enopérateurs. Le langage est conçu pour la programmationsystème.

Langage C++

C’est une extension orientée-objets du langage C. Il estcompilé.

Pascal

Vieux langage des années 1970. Son extension orienté objetest Delphi. Pour l’apprentissage ou créer des applicationsclient/serveur avec Delphi.

Fortran

Le langage Fortran (FORmula TRANslation) est l’un deslangages les plus vieux (année 50) encore utilisés. Trèsefficace pour les programmes de calcul numérique. Il compilé.

C’est un langage récent, bien adapté à la programmationd’applications. Il est statiquement typé. Syntaxiquement ilressemble à C++. La gestion de la mémoire est automatique.

Il permet la transmission de programmes par un réseauinformatique et l’exécution de ces programmes dans unordinateur distant. Il intermédiaire entre compilé et interprété.

Est un langage interprété, s’installe du coté serveur pourinterpréter les scripts incorporé dans le langage HTML.

Très utilisé dans les sites Web dynamiques. Il est interprété,libre et gratuit.

Est un langage interprété, s’installe du coté serveur pourinterpréter les scripts incorporé dans le langage HTML.Très utilisé dans les sites Web dynamiques. Il est interprété,libre et gratuit.

Langage de scripts coté serveur par Microsoft. Même rôle quePHP.

Javascript

Élaboré par Netscape en association avec Sun Microsystem.Pour faire des pages web dynamiques et interactives du cotéclient. ECMAScript est la version standard.

choix d’un langage

Le choix d’un langage de programmation est tributaire de lafonction du programme à réaliser.

Python

Un langage interprété moderne avec des fonctions intégréespuissantes et la simplification du code unique par l’indentation.

Programmer rapidement et facilement, Facilité d’apprentissage.

Python

Un langage interprété moderne avec des fonctions intégréespuissantes et la simplification du code unique par l’indentation.Programmer rapidement et facilement, Facilité d’apprentissage.

Définition

Un langage algorithmique ou pseudo-code permet ladescription (dans un langage presque naturel) de la résolutiond’un problème en utilisant des enchaînements d’opérationssusceptibles d’être exécutées par des ordinateurs

sans toutefois être particulier à un ordinateur ou à un langagede programmation précis.

Un algorithme a : - un nom ;

- un début ;- une fin.Algorithme moyenneDébutSuite d’instructions calculant une moyenneFin

Un algorithme a : - un nom ;- un début ;

- une fin.Algorithme moyenneDébutSuite d’instructions calculant une moyenneFin

Un algorithme a : - un nom ;- un début ;- une fin.Algorithme moyenne

DébutSuite d’instructions calculant une moyenneFin

Un algorithme a : - un nom ;- un début ;- une fin.Algorithme moyenneDébut

Suite d’instructions calculant une moyenneFin

Un algorithme a : - un nom ;- un début ;- une fin.Algorithme moyenneDébutSuite d’instructions calculant une moyenne

Un algorithme a : - un nom ;- un début ;- une fin.Algorithme moyenneDébutSuite d’instructions calculant une moyenneFin

Quelles sont les opérations exécutables parordinateurs ’

- mémoriser/stoker de l’information : nombres, chaîne decaractères grâce à sa mémoire et ses disques.

- déposer et lire cette information dans la mémoire grâce auxbus de la carte-mère.

Quelles sont les opérations exécutables parordinateurs ’

- mémoriser/stoker de l’information : nombres, chaîne decaractères grâce à sa mémoire et ses disques.- déposer et lire cette information dans la mémoire grâce auxbus de la carte-mère.

- réaliser des opérations sur ces informations stokées enmémoire : (addition, multiplication ’, concaténation ’ grâce àl’ALU (unité arithmétique et logique) du processeur

- comparer des valeurs en mémoire et faire des choixconditionnels, grâce au processeur

- actions répétitives (une action est répétée autant de fois quenécessaire) ; grâce au processeur.

- comparer des valeurs en mémoire et faire des choixconditionnels, grâce au processeur- actions répétitives (une action est répétée autant de fois quenécessaire) ; grâce au processeur.

- entrée/sortie pour communiquer avec l’extérieur, via despériphériques : écran, clavier, ....

- coder (encoder et décoder) l’information : communiquer avecl’homme en base dix et avec des lettres et non en binaires (0ou 1).

- entrée/sortie pour communiquer avec l’extérieur, via despériphériques : écran, clavier, ....- coder (encoder et décoder) l’information : communiquer avecl’homme en base dix et avec des lettres et non en binaires (0ou 1).

Quelque soit un programme que vous avez utilisé est faitd’instructions semblable à celles ci.

Ces actions de base communes à tous les ordinateursconstituent les fondements du langage algorithmique que nousallons utiliser.

Quelque soit un programme que vous avez utilisé est faitd’instructions semblable à celles ci.Ces actions de base communes à tous les ordinateursconstituent les fondements du langage algorithmique que nousallons utiliser.

Étapes de réalisation d’un programme informatique

1) Analyse (découper le problème en une succession de tâchessimples susceptibles d’être exécutées par ordinateur)

2) Algorithme (description de la résolution du problème enlangage algorithmique, suffisamment proche des langages deprogrammation pour pouvoir être traduit aisément vers cesderniers.)

3) code source (fichier texte des instructions et de leursenchaînements dans un langage informatique (ex : C) que"comprennent" des ordinateurs et permettant de résoudre leproblème posé.)

4) Compilation (pour les langages de programmation compilés)(transformation du code source en langage machine à l’aided’un compilateur).

5) Exécution (l’ordinateur exécute le programme en langagemachine si le langage de programmation est compilé, si cedernier est compilé l’ordinateur exécute le code source)

Langages naturels

sont les langages parlés par les humains, arabe, amazigh,français etc.

Ces langages sont apparus naturellement .

Langages naturels

sont les langages parlés par les humains, arabe, amazigh,français etc.Ces langages sont apparus naturellement .

Langages naturels

sont les langages parlés par les humains, arabe, amazigh,français etc.Ces langages sont apparus naturellement .

Langages formels

sont crées par l’Homme pour des applications spécifiques :

par exemple :- les notations utilisées en maths : f(x) , +, /, intégral , etc- Les panneaux de signalisation : pour indiquer le code de laroute.- Les langages de programmation.

Langages formels

sont crées par l’Homme pour des applications spécifiques :par exemple :

- les notations utilisées en maths : f(x) , +, /, intégral , etc- Les panneaux de signalisation : pour indiquer le code de laroute.- Les langages de programmation.

Langages formels

sont crées par l’Homme pour des applications spécifiques :par exemple :- les notations utilisées en maths : f(x) , +, /, intégral , etc

- Les panneaux de signalisation : pour indiquer le code de laroute.- Les langages de programmation.

Langages formels

sont crées par l’Homme pour des applications spécifiques :par exemple :- les notations utilisées en maths : f(x) , +, /, intégral , etc- Les panneaux de signalisation : pour indiquer le code de laroute.

- Les langages de programmation.

Langages formels

sont crées par l’Homme pour des applications spécifiques :par exemple :- les notations utilisées en maths : f(x) , +, /, intégral , etc- Les panneaux de signalisation : pour indiquer le code de laroute.- Les langages de programmation.

Langages formels

sont crées par l’Homme pour des applications spécifiques :par exemple :- les notations utilisées en maths : f(x) , +, /, intégral , etc- Les panneaux de signalisation : pour indiquer le code de laroute.- Les langages de programmation.

Ces langages formels ont des règles strictes de syntaxe.

Les langages formels et naturels ont des similitudes :vocabulaire, syntaxe, et sémantique.Dans les langages naturels il y a plein d’ambiguïté. Le contexteaide à les lever.

Ces langages formels ont des règles strictes de syntaxe.Les langages formels et naturels ont des similitudes :vocabulaire, syntaxe, et sémantique.

Dans les langages naturels il y a plein d’ambiguïté. Le contexteaide à les lever.

Ces langages formels ont des règles strictes de syntaxe.Les langages formels et naturels ont des similitudes :vocabulaire, syntaxe, et sémantique.Dans les langages naturels il y a plein d’ambiguïté. Le contexteaide à les lever.

Alors que les langages formels sont faits sans ambiguïtés,chaque phrase à un sens unique indépendamment du contexte.

Redondance

souvent utilisé pour lever des ambiguïtés et clarifier le sens.

Les langages formels sont beaucoup moins redondant et plusconcis. Expression : les langages naturels sont pleinsd’expressions.Dans les langages formels on signifie exactement ce qu’onveut dire.

Redondance

souvent utilisé pour lever des ambiguïtés et clarifier le sens.Les langages formels sont beaucoup moins redondant et plusconcis. Expression : les langages naturels sont pleinsd’expressions.

Dans les langages formels on signifie exactement ce qu’onveut dire.

Redondance

souvent utilisé pour lever des ambiguïtés et clarifier le sens.Les langages formels sont beaucoup moins redondant et plusconcis. Expression : les langages naturels sont pleinsd’expressions.Dans les langages formels on signifie exactement ce qu’onveut dire.

Il y a trois types d’erreur

Erreurs de syntaxe : se réfère à la structure d’un programme etles règles de cette structure.

par example dans cette Phrase il y a plein d’ Erreurs de syntaxCe type d’erreurs est très fréquent surtout au début.

Il y a trois types d’erreur

Erreurs de syntaxe : se réfère à la structure d’un programme etles règles de cette structure.par example dans cette Phrase il y a plein d’ Erreurs de syntaxCe type d’erreurs est très fréquent surtout au début.

Erreurs sémantique

S’il y a ce type d’erreur dans votre programme, l’exécution sepasse bien sans aucun message d’erreur mais le résultat estfaux.

En fait c’est votre erreur, le programme ne fait que ce que vouslui avez demandé.

Erreurs sémantique

S’il y a ce type d’erreur dans votre programme, l’exécution sepasse bien sans aucun message d’erreur mais le résultat estfaux.En fait c’est votre erreur, le programme ne fait que ce que vouslui avez demandé.

Un algorithme doit être optimisé, correctement conçu de sorteque sa traduction en langage de programmation soit rapide etquasiment systématique.

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