Initiation la programmation et algorithmique Introduction la programmation

Initiation à la programmation et algorithmique Introduction à la programmation et algorithmique BTS IRIS 1ère année 1

Introduction Qu’est ce qu’un ordinateur : une machine totalement dénuée d'intelligence capable d’effectuer un grand nombre de tâches Exécute très rapidement et sans erreurs les ordres qu'on lui donne Introduction à la programmation et algorithmique BTS IRIS 1ère année 2

Qu’est-ce qu’un programme ? Assemblage et enchaînement d’instructions élémentaires Écrit dans un langage de programmation Exécuté par un ordinateur afin de traiter les données d’un problème et renvoyer un ou plusieurs résultats BTS IRIS 1ère année Introduction à la programmation et algorithmique 3

Environnement de programmation Programme s’écrit dans un fichier texte On écrit les commandes les unes à la suite des autres Le compilateur vérifie la syntaxe du fichier texte Avaancer au lieu de avancer traduit en langage machine (100101001011…) Hélas, il ne détecte pas les bugs !!! Si on fonce. Introduction dans leà lamur, il neet algorithmique nous dit rien ! programmation BTS IRIS 1ère année 4

Environnement de programmation dédié Fichier source Fichier traduit compilateur Affichage des Erreurs BTS IRIS 1ère année Introduction à la programmation et algorithmique 5

Programmation Un programme est réalisé dans le but d’effectuer un ensemble de traitements particuliers sur un ensemble de données Définir sous quelle forme les données initiales seront fournies à l’application Définir sous quelle forme les résultats seront communiqués Expliciter les différentes actions à réaliser pour réaliser cette tâche BTS IRIS 1ère année Introduction à la programmation et algorithmique 6

Données et traitements Donnée : valeur stockée variable ou constante Type Traitement : opérations sur les données instructions Données initiales Traitements résultats BTS IRIS 1ère année Introduction à la programmation et algorithmique 7

Analyse du problème Décomposer la tâche Exemple simple : moyenne de 10 notes saisies saisie clavier Lire et stocker les données notes Calculer Moyenne Additionner les données notes et stocker donnée somme moyenne affichée Diviser la donnée somme par 10 et stocker la donnée moyenne Afficher la Donnée moyenne affichage écran BTS IRIS 1ère année Introduction à la programmation et algorithmique 8

Sous programme Sous-programme Diviser pour mieux régner Intérêts : Programmer tâche par tâche Meilleure lisibilité du code Économie de codage et réutilisation Inconvénients : Nécessite de réfléchir en blocs de fonctionnalités BTS IRIS 1ère année Introduction à la programmation et algorithmique 9

Algorithmique Où on apprend réellement à programmer BTS IRIS 1ère année Introduction à la programmation et algorithmique 10

Algorithmique Un peu de vocabulaire… Algorithme : enchaînement des actions (instructions) nécessaires pour résoudre un problème Différentes appellations langage algorithmique pseudo-langage de programmation pseudo-code) BTS IRIS 1ère année Introduction à la programmation et algorithmique 11

Organisation d’un programme Exemple d’un programme : PROGRAMME mon. Progr /* Constantes: initialisation obligatoire */ CONST const 1 <- 10 : entier const 2 <- "bonjour!" : chaîne // les variables au sens strict VAR var. Reel 1, var. Reel 2 : réels var. Chaine : chaîne DEBUT Instruction 1 Instruction 2 … FIN Corps du programme déclarations

Les données Où on se rend compte qu’un ordinateur n’est qu’une succession de boites ! BTS IRIS 1ère année Introduction à la programmation et algorithmique 13

Les données Données = ensemble des informations manipulées par un programme Les données d'un programme sont mémorisées en mémoire centrale dans des variables (sortes de cases) BTS IRIS 1ère année Introduction à la programmation et algorithmique 14

Notion de variable Une variable possède : une valeur contenue par la case mémoire un identificateur : nom unique par lequel on peut accéder à son contenu un type qui définit la taille de la place occupée Ne pas confondre la variable et son contenu Une variable est un contenant (case ou boîte) Le contenu d'une variable est une valeur numérique, alphanumérique… BTS IRIS 1ère année Introduction à la programmation et algorithmique 15

Variable Une variable (VAR) est donc une « boite » dans laquelle on met une valeur (un nombre, un mot…) qui peux changer (si l’utilisateur modifie la valeur par exemple) Les variables dont la valeur ne change pas au cours de l'exécution du programme sont appelées variables constantes (CONST) BTS IRIS 1ère année Introduction à la programmation et algorithmique 16

Déclaration de variable Déclarer une variable : réserver une place en mémoire attribuer l'identificateur à cette place La déclaration indique : l’identificateur le type Exemple : VAR ma. Var : réel BTS IRIS 1ère année Introduction à la programmation et algorithmique 17

Types (1) Type caractère lettres, chiffres, ponctuation, code des opérations, espace, retour chariot, … Exemples : ‘a’ ‘+’ ‘. ’ Type chaîne de caractère suites de caractères Exemples : « bonjour » « cac 40 » BTS IRIS 1ère année Introduction à la programmation et algorithmique 18

Types (2) Type entier les nombres entiers Exemples : 3 45 Type réel les nombres réels Exemples : 3, 14 133 37, 7 BTS IRIS 1ère année Introduction à la programmation et algorithmique 19

Types (3) Type booléen que deux valeurs possibles soit VRAI, soit FAUX BTS IRIS 1ère année Introduction à la programmation et algorithmique 20

Exemples de variables Mémoire centrale (mémoire vive) Identificateur : X Type : entier Valeur : 25 X 25 Y 3, 7 Identificateur : Y Type : réel Valeur : 3, 7 BTS IRIS 1ère année Introduction à la programmation et algorithmique 21

Les opérateurs Où l’addition devient compliquée BTS IRIS 1ère année Introduction à la programmation et algorithmique 22

Opérateurs Les opérations possibles sur les variables dépendent de leur type On ne peux pas multiplier des mots… BTS IRIS 1ère année Introduction à la programmation et algorithmique 23

Réels opérations possibles addition soustraction multiplication Division comparaisons symbole ou mot clé + * / <, ≤, >, ≥, =, ≠ BTS IRIS 1ère année Introduction à la programmation et algorithmique 24

Entiers opérations possibles addition soustraction Multiplication Division entière Modulo Comparaisons symbole ou mot clé + * / DIV MOD <, ≤, >, ≥, =, ≠ BTS IRIS 1ère année Introduction à la programmation et algorithmique 25

Caractères opérations possibles comparaisons symbole ou mot clé <, ≤, >, ≥, =, ≠ (exemple ‘a’ < ‘z’) BTS IRIS 1ère année Introduction à la programmation et algorithmique 26

Chaînes opérations possibles Concaténation Longueur Extraction symbole ou mot clé & Longueur (chaîne) Extraction (sous-ch, ch) BTS IRIS 1ère année Introduction à la programmation et algorithmique 27

Booléens opérations possibles comparaison négation conjonction disjonction symbole ou mot clé =, ≠ NON ET OU BTS IRIS 1ère année Introduction à la programmation et algorithmique 28

Rappel PROGRAMME mon. Progr /* Constantes: initialisation obligatoire */ CONST const 1 <- 10 : entier const 2 <- "bonjour!" : chaîne // les variables au sens strict VAR var. Reel 1, var. Reel 2 : réels var. Chaine : chaîne déclarations DEBUT Instruction 1 Instruction 2 … Corps du programme FIN BTS IRIS 1ère année Introduction à la programmation et algorithmique 29

Les instructions BTS IRIS 1ère année Introduction à la programmation et algorithmique 30

Instructions Instruction = ordre que peut exécuter l'ordinateur exécution d'un programme : Échanges d'informations en mémoire Calculs Affichage des résultats BTS IRIS 1ère année Introduction à la programmation et algorithmique 31

Informations Les informations manipulées par les instructions peuvent prendre plusieurs formes: des variables des constantes des valeurs littérales ("bonjour", 45, VRAI) des expressions complexes : combinaisons de variables, constantes et valeurs littérales avec des opérateurs (2 * r * 3. 14) BTS IRIS 1ère année Introduction à la programmation et algorithmique 32

Les instructions élémentaires Affectation : le fait de donner une nouvelle valeur à une variable (mettre un nombre dans une boite) Saisir : Permet à l’ordinateur de récupérer ce que l’utilisateur tape au clavier afficher : Permet à l’ordinateur d’afficher sur l'écran ce qu’on veux (le résultat d’un calcul, une variable…) BTS IRIS 1ère année Introduction à la programmation et algorithmique 33

L’ affectation Syntaxe : Variable <- Valeur évaluée à partir d’une expression : Variable (le contenu d’une autre boite…) Constante (une valeur fixe : PI…) valeur littérale (3 6 5. 12…) expressions complexes (un calcul…) BTS IRIS 1ère année Introduction à la programmation et algorithmique 34

Exemples X <- Y X <- 25 X <- 3, 3 C <- ‘a’ ma. Chaine <- «bonjour» B <- VRAI X <- 25 + Y + 3 BTS IRIS 1ère année Introduction à la programmation et algorithmique 35

Différence avec le = mathématiques Quand on dit qu'une variable prend pour valeur une autre variable, ça ne veut pas dire qu'elles seront toujours égales ! Cela veut seulement dire que la première variable va prendre la valeur de la seconde Le contenu de la première boite sera le même celui de la seconde boite… Mais si on modifie le contenu de la seconde boite après, ça n’a pas d’impact sur le contenu de la première boite ! BTS IRIS 1ère année Introduction à la programmation et algorithmique 36

Exemples Algo : Maths : x <- y x = y différend de y <- x équivaut à y = x Algo : Maths : x + 12 <- y x + 12 = y impossible ! a un sens Algo : Maths : x <- x + 7 x = x + 7 a un sens impossible BTS IRIS 1ère année Introduction à la programmation et algorithmique 37

La saisie Syntaxe : Saisir variable 1 [, variable. N]* Permet à un utilisateur de communiquer des données au programme Assigne une valeur entrée au clavier dans une variable Tant que l'utilisateur n'entre rien au clavier, le déroulement du programme est stoppé BTS IRIS 1ère année Introduction à la programmation et algorithmique 38

Exemples Saisir x, y Saisir a, b, c, d, e, f BTS IRIS 1ère année Introduction à la programmation et algorithmique 39

Avantages Utiliser le même programme pour des données différentes Sans instruction de saisie (ou de lecture sur un périphérique quelconque), un programme fournirait toujours le même résultat BTS IRIS 1ère année Introduction à la programmation et algorithmique 40

Pièges Saisir une valeur ne correspondant pas au type de la variable où elle doit être stockée Essayer de mettre un mot dans une variable de type texte L’utilisateur peut penser que le programme s’est arrêté Si il n’y a rien d’affiché, l’utilisateur ne voit qu’un curseur clignotant… BTS IRIS 1ère année Introduction à la programmation et algorithmique 41

L’affichage Syntaxe : Afficher variable 1 [, variable. N]* L'instruction d'affichage permet de fournir des résultats à l'utilisateur à travers l'écran BTS IRIS 1ère année Introduction à la programmation et algorithmique 42

Exemples Afficher Afficher x + y x «bonjour» x, y, z x + y «le résultat de x + y est : » , On peut afficher plusieurs trucs à la suite grâce à la virgule ! BTS IRIS 1ère année Introduction à la programmation et algorithmique 43

Avantages Permet de fournir un résultat Permet de guider l’utilisateur Permet d’afficher des valeurs intermédiaires Permet de débuguer BTS IRIS 1ère année Introduction à la programmation et algorithmique 44

Exemple complet PROGRAMME bonjour CONST bj <- «Bonjour» : chaîne mr <- «Monsieur » : chaîne VAR var. Nom, ch : chaîne DEBUT Afficher «Quel est votre nom ? » Saisir var. Nom ch <- mr & var. Nom Afficher bj, ch FIN BTS IRIS 1ère année Introduction à la programmation et algorithmique 45

Synthèse Cours 1 BTS IRIS 1ère année Introduction à la programmation et algorithmique 46

Réaliser un algorithme : exprimer en pseudocode les règles de traitement d’un problème pour le soumettre à un ordinateur (par un programme) Les données d’un programme sont mémorisées dans des variables qui sont des cases mémoire Les instructions permettent de manipuler et de déplacer une donnée d'un endroit à un autre de la mémoire BTS IRIS 1ère année Introduction à la programmation et algorithmique 47

Une variable est un contenant, qui contient une et une seule valeur à un moment donné. Elle est caractérisée par un identificateur (son nom) une valeur (qui peut varier au cours du programme, sauf pour les constantes) un type (qui détermine sa taille et les opérations possibles) Les instructions de base sont : l'affectation (permet de changer la valeur d'une variable) la saisie (permet d'assigner à une variable, une valeur entrée au clavier) l'affichage (permet d'écrire le contenu d'une variable ou d'une expression à l'écran) BTS IRIS 1ère année Introduction à la programmation et algorithmique 48