UE19: Concepts fondamentaux en algorithmiques

Compétences : à la fin de cette leçon chaque élève doit être capable de :
Donner les parties d’un algorithme
Maitriser la notion de variables et de constante
Maitriser les instruction de lecture, d’écriture et d’affectation

Introduction

La résolution d’un problème en informatique passe par l’élaboration d’un algorithme. Un ensemble
de notion indispensables font leur apparition dans l’élaboration d’un algorithme simple : il s’agit des
variables, des constantes et des instructions. Le but de cette leçon est de comprendre la structure d’un
algorithme et d’utiliser les variables et les instructions simples.

I- LA STRUCTURE D’UN ALGORITHME

La structure d’un algorithme est la suivante :
Un algorithme a donc trois parties :

• L’en-tête : qui contient le mot Algorithme et son nom
• La partie déclarative : qui contient toutes les déclarations : variables, constantes, fonctions et procédures 
• Le corps de l’algorithme : qui contient toutes les instructions algorithmiques.
  

II- NOTION DE VARIABLE ET CONSTANTE

 1- Les types de données en algorithmique

On utilise principalement cinq types de données en algorithmique :

• Les entiers : ce sont des nombres entiers. Ex : 2 
• Les réels : ce sont des nombres réels. Ex : 2,5 
• Les caractères : ce sont des caractères présents sur le clavier. Un caractère doit être entre des
  cotes simples ou doubles. Ex : 'A' est un caractère. "A" est aussi un caractère. 
• Les chaines de caractère. Une chaine de caractère est un texte. Tout comme les caractères,
  les chaines de caractères sont entourées de cotes simples ou doubles. Ex : "Bonjour" et
  'Bonjour' sont des chaines de caractères. 
• Les booléens : ce sont des types binaire correspondants à vrai ou faux. Vrai correspond à 1
  et faux correspond à 0.
  

NB : il existe aussi le type numérique qui contient les entiers et les réels.

2- Les variables

Une variable est un objet dont le contenu peut changer au cours de l’exécution de l’algorithme. On
déclare une variable de la manière suivante :
Variable Nom_De_La_Variable : type ;
Le nom de la variable est choisi par celui qui écrit l’algorithme et le type correspond au type de
données que l’on veut stocker dans la variable. 
Exemple : variable ville : chaine de caractère ;
Puisque le nom d’une ville est du texte, il faut le stocker dans une variable de type chaine de
caractère. Si on voulait stocker un nombre, on pouvait écrire : Variable nombre : entier ;

 3- Les constantes

Une constante est un objet dont le contenu ne change pas au cours de l’exécution de l’algorithme.
Pour déclarer une constante, on écris Constante Nom_Constante = valeur ;
Exemple : Constante PI = 3,14 ;

III- LES INSTRUCTIONS ALGORITHMIQUES SIMPLES

1- L’instruction de lecture ou de saisie

La lecture est instruction permettant à l’utilisateur d’entrer une valeur au clavier. Ainsi le
processeur peut affecter une valeur à une variable à partir des saisies effectuées au clavier par
l’utilisateur.
La syntaxe minimale de déclaration d’une instruction de lecture est la suivante :Lire(nom_variable) ; nom_variable est le nom de la variable qui doit recevoir la valeur
saisie.
Remarque

1. Dès que le programme rencontre une instruction Lire, l’exécution s’interrompt, attendant la frappe d’une valeur au clavier. Dès lors, aussitôt que la touche Entrée (Enter) a été frappée,
   l’exécution reprend. 
2. Avant de Lire une variable, il est très fortement conseillé d’écrire des libellés à l’écran, afin de
   prévenir l’utilisateur de ce qu’il doit frapper ; sinon, l’utilisateur passe son temps à se demander ce que l’ordinateur attend de lui
   

2- L’instruction d’écriture ou d’affichage

L’affichage à l’écran permet au processeur d’afficher une donnée à l’écran de l’utilisateur. Ainsi le
processeur peut afficher un ordre que l’utilisateur doit exécuter, le résultat d’un problème ou un
message quelconque. La syntaxe minimale de déclaration d’une instruction d’affichage est la
suivante :Ecrire(expression) ; expression peut être une chaine de caractères, une variable ou le résultat d’un
calcul.
Exemple : exécuter cet algorithme :
 
 Cet algorithme demande à l’utilisateur son nom, puis affiche le message « Bienvenue chez AUINFO nom_utilisateur » donc si l’utilisateur entre « Boniface » l’algorithme affichera
« Bienvenue chez AU-INFO Boniface »

3- Instruction d’affectation

L’affectation est l’opération qui permet d’attribuer une valeur à une variable. Pour affecter une
valeur à une variable, on utilise la flèche inversée
Exemple : Ville "Paris" ; cette instruction permet d’affecter la valeur paris à la variable Ville.
  

4- L’incrémentation et la décrémentation

• Une incrémentation est une opération qui permet d’ajouter une valeur à une variable contenant déjà une valeur. On ne peut pas incrémenter sans avoir affecté. Exemple :

 

• Une décrémentation est une opération qui permet d’enlever une valeur à une variable contenant déjà une valeur. Exemple :

Exercice d’application 1 :

Ecrire un algorithme qui demande le nom d’un élève et sa classe puis lui dit bonjour avec son nom
et lui rappelle sa classe.

Correction exercice d’application 1

Pour écrire cet algorithme, appliquons les étapes de résolution d’un problème énoncées plus haut :
La question à se poser en premier est : Que doit faire l’algorithme ? : il doit saluer un élève avec son
nom et sa classe.

Étapes de résolution :

Collecte des données :  

de quoi avons-nous besoin pour dire bonjour à un élève ? : nous avons
besoin de son nom et de sa classe. Le nom est un texte : donc son type est chaine de caractère. La
classe aussi est un texte : donc son type est chaine de caractère.

Élaboration du plan d’action : 

quelle est la démarche à suivre pour dire bonjour à un élève avec son nom et sa classe ? : il faut lui demander son nom et sa classe par des instructions de lecture
(saisie). Dès lors qu’il a renseigné son nom et sa classe, il faut lui afficher un message à l’écran
avec son nom et sa classe par une instruction d’écriture ou d’affichage.

Réalisation de la solution : 

cette étape consiste à écrire l’algorithme proprement dit. Pour cela il faut se souvenir de la structure d’un algorithme. Dans notre algorithme, nous avons deux variables :
le nom et la classe et nous n’avons pas de constante, pas de fonctions ni de procédure. L’écriture de
cet algorithme sera donc :

Exercice d’application 2 :

Sois l’algorithme suivant :

 
1- Donnez un nom à cet algorithme
2- Combien de variable contient cet algorithme ? listez-les chacun avec son type
3- Combien d’instructions contient cet algorithme ?
4- Que fait cet algorithme ?
5- Exécutez cet algorithme pour longueur = 10 et largeur = 6.

Correction de l’exercice d’application 2

1- Cet algorithme peut avoir pour nom : Surface_du_rectangle
2- Liste des variables :
 
 
3- Cet algorithme contient 6 instructions
4- Cet algorithme calcule la surface d’un rectangle.
5- Exécution de l’algorithme :

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UE18: Introduction à l’algorithmique

Compétences :

• Définir algorithmique, algorithme
• Connaitre le fonctionnement d’un ordinateur
• Connaitre les étapes de résolution d’un problème

Introduction

L’homme a toujours été confronté au problème d’élaboration d’un programme d’activité. Pour réaliser un projet, pour réaliser une tâche quelconque l’homme fait toujours recours à un programme qu’il doit élaborer pour mieux la réaliser. L’élaboration d’un programme d’activité est une démarche algorithmique. Un algorithme est une suite finie et ordonnée d’instructions qui une fois exécutée correctement permet de résoudre un problème. L’algorithmique est la science qui étudie les algorithmes. Une instruction est un ordre élémentaire adressé à la machine.

I- FONCTIONNEMENT D’UN ORDINATEUR

Selon l’architecture de Von Newman , un ordinateur fonctionne avec trois grandes entités :

• Les unités d’entrée : elles permettent de faire entrer les données dans l’ordinateur. Il s’agit des périphériques d’entrée. Pour qu’un algorithme soit exécuté par le processeur, il faut faire
  entrer des données par ces unités.
•  L’unité de traitement (Le processeur) : c’est l’organe chargé d’exécuter les instructions
  algorithmiques entrés par les unités d’entrées 
• Les unités de sortie : lorsque les instructions sont traitées par l’unité de traitement elles
  doivent ressortir sous forme de résultat. La sortie des résultats est assurée par les
  périphériques de sorties. En algorithmique, l’unité de sortie la plus utilisées est l’écran.

  
L’unité de traitement utilise un intermédiaire qu’est la mémoire. C’est elle qui sauvegarde les
données qui doivent être traitées par l’ordinateur.

II- LES ÉTAPES DE RÉSOLUTION D’UN PROBLÈME

Lorsqu’on est confronté à un problème, il est nécessaire d’élaborer un ensemble d’étapes pour le résoudre. La résolution d’un problème passe au mois par trois étapes 

• La collecte des données : à partir du problème à résoudre, on essaye de le comprendre en profondeur, puis déterminer tous les mots clés nécessaires pour résoudre le problème (c’est ce qu’on appelle la collecte des données). Exemple : pour frire des œufs il faut : une quantité des œufs, une poêle , du feu , …
• L’élaboration d’un plan de la solution : A partir des données recensées, les résultats attendus et ses propres connaissances ; on construit un ensemble d’étapes permettant de résoudre le problème. On peut éventuellement décomposer une étape incompréhensible en sous-étapes. Exemple : pour frire des œufs, il faut : allumer le feu, battre ces œufs, …, mettre de l’huile dans la poêle, … ; l’étape allumer le feu peut être incompréhensible pour certain, on doit le décomposer en un ensemble de sous étapes. 
• La réalisation de la solution : A partir du plan de la solution, de l’outil que l’utilisateur doit utiliser pour résoudre le problème, de ses propres connaissances ; on construit un système de résolution du problème utilisable par l’utilisateur. Exemple : Dans la première page vierge de recette de cuisine, on rédige dans l’ordre d’exécution l’ensemble des étapes à suivre pour frire des œufs ; on doit remplacer chaque étape compliquée par un ensemble de sous étapes élémentaires.

III- NOTION D’ALGORITHME

Un algorithme doit être utilisé par un utilisateur pour résoudre son problème en l’absence du
créateur de l’algorithme. C’est pourquoi le créateur doit connaitre le langage de l’utilisateur et
utiliser uniquement les instructions qu’il pourra comprendre. L’utilisateur peut être un homme, un
ordinateur, une machine, …
Un Langage de définition d‘algorithme (LDA) est un langage naturel qui utilise un ensemble de
mots-clés et de structure permettant de décrire de manière complète, claire, l‘ensemble des
opérations à exécuter sur des données pour obtenir des résultats. Ainsi pour écrire un algorithme, on
doit utiliser un LDA propre à l’utilisateur. En d’autres termes chaque LDA doit être compréhensible
par celui qui doit exécuter l’algorithme Pour nous ; l’utilisateur est l’ordinateur ; nous devons donc
utiliser un LDA compréhensible par l’ordinateur.
 
 



 

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UE17: Les unités de mesure en informatique

Compétences : à la fin de cette leçon, chaque élève doit être capable de :

• Lister les unités de mesure en informatique
• Convertir les unités de mesure du matériel informatique
• Caractériser les unités tels que le Hertz, DPI, BPS, Pixel…

Introduction

Chaque être vivant a une capacité à effectuer certaines tâches. Quand bien même deux êtres de même
race effectuent une même tâche, chaque être se différencie de l’autre par ses propriétés : vitesse,
poids, intelligence… En informatique, chaque composant électronique a une capacité qu’il met en
jeu pour le traitement de l’information. Tous les composants de l’ordinateur se différencient par leur
capacité.

I- LES UNITÉS DE MESURE EN INFORMATIQUE

Selon l’architecture de Von Newman, un ordinateur a trois unités :

• Les unités d’entrée
• L’unité centrale de traitement
• Les unités de sortie

Parmi ces unités, nous avons des mémoires, le processeur, les unités d’entrée comme les lecteurs
DVD, les unités de sortie comme l’écran et l’imprimante. Toutes ces unités ont des propriétés
spécifiques ;

1- La mémoire

Une mémoire est un composant électronique permettant d’enregistrer, de conserver et de restituer
des informations. Les informations peuvent être écrites ou lues. Il y a écriture lorsqu’on enregistre des informations en mémoire, lecture lorsqu’on récupère des informations précédemment
enregistrées. Les caractéristiques d’une mémoire sont :

• La capacité : quantité totale d’informations que peut contenir la mémoire. Une information dans la mémoire est codée sous forme d’un ensemble de bits. La mémoire regroupe les
  informations par ensemble de 8 bits encore appelé 1 octet. C’est pourquoi la capacité d’une
  mémoire s’exprime en octet. 
• Le format des données : une mémoire est constituée des cases mémoires ; une case mémoire
  contient des emplacements pouvant stocker les bits. Un format de données est le nombre de
  bits que l’on peut mémoriser par case mémoire. On dit aussi que c’est la largeur du mot
  mémorisable. 
• Le temps d’accès : c’est le temps qui s’écoule entre l’instant où a été lancée une opération de
  lecture/écriture et l’arrivée de la première information 
• Le temps de cycle : il représente l’intervalle minimum qui doit séparer deux demandes
  successives de lecture ou d’écriture. 
• Le débit : c’est le nombre maximum d’informations lues ou écrites par seconde. 
• Volatilité : elle caractérise la permanence des informations dans la mémoire. 

 Il existe deux types de mémoire : 

• les mémoires volatiles (qui ne gardent l’information que quand l’ordinateur est allumé) et 
• les mémoires permanentes (qui gardent les informations même quand on éteint l’ordinateur).

 La mémoire volatile qui se trouve dans l’ordinateur est la RAM
(Random Acces Memory) ; les mémoires permanents sont : la ROM (Read Only Memory), le
disque dur, …

2- Le processeur

Encore appelé l’unité centrale de traitement, le processeur est le composant qui fait tous les travaux
que nous demandons à l’ordinateur. Lorsqu’il est de petite taille, on l’appelle microprocesseur.
Le processeur exécute tous les travaux que nous lui soumettons sous forme d’opérations : la capacité
d’un processeur est donc sa fréquence (le nombre d’opérations qu’il peut exécuter en une seconde).
La fréquence d’un processeur se mesure en Hertz (hz).
Pour un processeur de 1Ghz, il peut exécuter 1.000.000.000 d’instructions par seconde.

3- L’imprimante

L’imprimante est une unité de sortie qui permet d’imprimer sur le papier les résultats d’un
traitement informatique. Les caractéristiques d’une imprimante sont :La vitesse d’impression : nombre de pages tirées par minuteLa résolution : c’est le nombre de pixels que l’imprimante peut imprimer pour une unité de
surface donnée (cette unité de surface est appelée point). La résolution se mesure donc en
point par pixel (ppp) ou dot per inch (DPI)La mémoire de l’imprimante : mémoire qui se trouve dans l’imprimante ayant
pour objectif de stocker les données en attente d’impression

4- L’écran

L’écran est une unité de sortie permettant à l’unité centrale d’afficher le résultat de son traitement.
Il existe deux types d’écran : les écrans à tube cathodique et les écrans plats. Les caractéristiques
d’un écran sont : 
La taille : c’est la diagonale de l'écran ; elle s’exprime en pouces (1 pouce = 2,54cm) 
La définition : c’est le nombre de pixel que l’écran peut afficher. Un pixel est le plus petit
élément d’une représentation visuelle auquel peuvent être affecté séparément des attributs
tels que luminosité, couleur, clignotement. La définition s’exprime sous forme d’une
multiplication entre le nombre de pixels horizontaux le nombre de pixels verticaux

5- Les lecteurs/graveurs CD et DVD

Un lecteur est un appareil permettant la lecture, à l’aide d’un rayon laser, des informations
enregistrées sur un CD-ROM ou un DVD-Rom. Un graveur est un appareil qui permet d’écrire des
données sur un CD ROM, à l’unité ou en petit série, par gravure au laser sur un CD ou DVD
réinscriptible. Le CD-RW et le DVD-RW sont des disques optiques compacts sur lesquels on peut
effacer et réinscrire jusqu’à 1000 fois des données. La caractéristique principale d’un graveur est la
vitesse d’exécution de la copie sur le cd ou dvd. Cette vitesse en mesurée en X. Exemple : 16x. X
est le multiplicateur de la vitesse de gravure et correspond à 150ko/s et 1Mo/s pour les dvd.

II- CONVERSIONS DES UNITÉS DE MESURE INFORMATIQUES

Un bit est la plus petite unité d’information traitable par un ordinateur ; elle peut être 0 ou 1.Un octet est une suite de 8 bits ; en d’autres termes une combinaison de 0 et de 1 dont la quantité finale est huit.
L’octet est l’unité de mesure de la donnée ou de l’information en informatique. La capacité de tous
les composants informatiques pouvant stocker se mesure en octet (o). Les multiples de l’octet sont : 

Exercice d’application :  

Convertir 2048 Mo en Go, en Ko, en octets en bits, et en To

Correction de l’exercice

Soit 2048 Mo à convertir. Le nombre dont nous disposons est en Mo. Sachant que le Mo est un
Multiple du Ko et de L’octet, et qu’il est un sou multiple du Go et du To, on fera les calculs
suivants :
2048 Mo = (2048 x 1024) Ko. Ça donne 2097152 ko. Et ainsi ça donne (2097152 x 1024) Octets =
2147483648 Octets. Pour retrouver le nombre en bits, il suffit de le multiplier par 8. Ça donne
17179869184 bits.
2048 Mo = (2048 / 1024) Go. Ça donne 2 Go. Et ainsi, ça donne (2 / 1024) To = 0,001953125 To.
 
 

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