Ce livre sur l'algorithmique s'adresse à toute personne désireuse de maîtriser les bases essentielles de la programmation. Pour apprendre à programmer, il faut d'abord comprendre ce qu'est vraiment un ordinateur, comment il fonctionne et surtout comment il peut faire fonctionner des programmes, comment il manipule et stocke les données et les instructions, quelle est sa logique. Alors, au fur et à mesure, le reste devient évidence : variables, tests, conditions, boucles, tableaux, fonctions, fichiers, jusqu'aux notions avancées comme les compréhensions de listes et les objets.

Le langage algorithmique (ou la syntaxe du pseudo-code des algorithmes) reprend celui couramment utilisé dans les écoles d'informatique et dans les formations comme les BTS, DUT, première année d'ingénierie à qui ce livre est principalement destiné et conseillé. Une fois les notions de base acquises, le lecteur trouvera dans ce livre de quoi évoluer vers des notions plus avancées : un chapitre sur les objets ouvre les portes de la programmation dans des langages évolués et puissants comme le C, le C++ et surtout Python.

À la fin de chaque chapitre, l'auteur propose de nombreux exercices corrigés permettant de consolider ses acquis.

Tous les algorithmes de ce livre sont réécrits en Python et les sources, directement utilisables, sont disponibles en téléchargement sur le site www.editions-eni.fr.


Les chapitres du livre :
Avant-propos – Introduction à l'algorithmique – Les variables et opérateurs – Tests et logique booléenne – Les boucles – Les tableaux et structures – Les sous-programmes – Les fichiers – Notions avancées – Une approche de l'objet – Corrigés des exercices

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Avant-propos

1. Introduction

Introduction à l'algorithmique

1. Les fondements de l’informatique
   1. 1. Architecture de Von Neumann
   2. 2. La machine de Turing
   3. 3. Représentation interne des instructions etdes données
      1. a. Le binaire
      2. b. Les octets et les mots
      3. c. L’hexadécimal
2. L’algorithmique
   1. 1. Programmer, c’est un art
   2. 2. Définition : L’algorithme est unerecette
   3. 3. Pourquoi utiliser un algorithme ?
   4. 4. Le formalisme
      1. a. Les algorigrammes
      2. b. L’algorithme sous forme de texte
   5. 5. La complexité
   6. 6. Les structures algorithmiques
3. Les langages d’implémentation
   1. 1. Quel langage ?
   2. 2. Classifications des langages
      1. a. Haut niveau, bas niveau
      2. b. Diverses classifications
      3. c. Compilé ou interprété
   3. 3. La machine virtuelle
   4. 4. Python
      1. a. Les avantages
      2. b. Un premier programme Python
4. Exercices

Les variables et opérateurs

1. La variable
   1. 1. Principe
   2. 2. Déclaration
   3. 3. Les types
      1. a. Les nombres
      2. b. Autres types numériques
      3. c. Les caractères
      4. d. Le type booléen
   4. 4. Affectation
      1. a. Affectation de valeurs
      2. b. Affectation de variables
   5. 5. Saisie et affichage
      1. a. La fonction print()
      2. b. La fonction input()
   6. 6. Les constantes
2. Opérateurs et calculs
   1. 1. Les affectations
   2. 2. Les opérateurs arithmétiques
   3. 3. Les opérateurs booléens
   4. 4. Les opérateurs de comparaison
      1. a. L’égalité
      2. b. La différence
      3. c. Inférieur, supérieur
   5. 5. Le cas des chaînes de caractères
   6. 6. La précédence des opérateurs
3. Pour aller plus loin
   1. 1. Les nombres négatifs
   2. 2. La représentation des nombres réels
   3. 3. Les dates
   4. 4. Les caractères
4. Types et langages
   1. 1. Langages typés ou non
   2. 2. La gestion de la mémoire
5. Les types spécifiques à Python
   1. 1. Les listes
   2. 2. Les tuples
   3. 3. Le type set
   4. 4. Les dictionnaires
6. Exercices

Tests et logique booléenne

1. Les tests et conditions
   1. 1. Principe
   2. 2. Que tester ?
   3. 3. Tests SI
      1. a. Forme simple
      2. b. Forme complexe
   4. 4. Tests imbriqués
   5. 5. Choix multiples
   6. 6. Des exemples complets
      1. a. Le lendemain d’une date
      2. b. La validité d’une date
      3. c. L’heure dans n secondes
2. L’algèbre booléen
   1. 1. L’origine des tests
   2. 2. Petites erreurs, grosses conséquences
      1. a. Ariane 5
      2. b. Mars Climate Orbiter
   3. 3. George Boole
   4. 4. L’algèbre
      1. a. Établir une communication
      2. b. La vérité
      3. c. La loi ET
      4. d. La loi OU
      5. e. Le contraire
      6. f. Les propriétés
      7. g. Quelques fonctions logiques
      8. h. Avec plus de deux variables
   5. 5. Une dernière précision
3. Exercices

Les boucles

1. Les structures itératives
   1. 1. Définition
   2. 2. Quelques usages simples
2. Tant Que
   1. 1. Structure générale
   2. 2. Boucles infinies et "break"
   3. 3. Des exemples
      1. a. Une table de multiplication
      2. b. Une factorielle
      3. c. x à la puissance y
      4. d. Toutes les tables de multiplication
      5. e. Saisie de notes et calcul de moyennes
      6. f. Rendez la monnaie
      7. g. Trois boucles
3. Répéter ... Jusqu’à
   1. 1. Différences fondamentales
   2. 2. Quelques exemples adaptés
      1. a. La factorielle
      2. b. Les trois boucles
4. Pour ... Fin Pour
   1. 1. Une structure pour compter...
   2. 2. ... mais pas indispensable
   3. 3. Quelle structure choisir ?
   4. 4. Un piège à éviter
   5. 5. Quelques exemples
      1. a. De nouveau trois boucles
      2. b. La factorielle
      3. c. Racine carrée avec précision
      4. d. Calcul du nombre PI
5. Exercices

Les tableaux et structures

1. Présentation
   1. 1. Principe et définition
      1. a. Simplifier les variables
      2. b. Les dimensions
      3. c. Les types
      4. d. Déclaration
      5. e. Utilisation
      6. f. Les tableaux dynamiques
   2. 2. Python et les tableaux
   3. 3. Représentation en mémoire
      1. a. Représentation linéaire
      2. b. Représentation par référence
2. Manipulations simples
   1. 1. Recherche d’un élément
   2. 2. Le plus grand/petit, la moyenne
   3. 3. Le morpion
3. Algorithmes avancés
   1. 1. Les algorithmes des tris
      1. a. Le principe
      2. b. Le tri par création
      3. c. Le tri par sélection
      4. d. Le tri à bulles
      5. e. Le tri par insertion
      6. f. Le tri Shell
   2. 2. Recherche par dichotomie
4. Structures et enregistrements
   1. 1. Principe
   2. 2. Déclaration
      1. a. Type structuré
      2. b. Enregistrement
   3. 3. Utiliser les enregistrements
      1. a. Utiliser les champs
      2. b. Un enregistrement dans une structure
      3. c. Un tableau dans une structure
   4. 4. Les tableaux d’enregistrements
      1. a. Les tables
      2. b. Une table comme champ
   5. 5. Et Python ?
5. Exercices

Les sous-programmes

1. Présentation
   1. 1. Principe
   2. 2. Déclaration et définition
      1. a. Dans un algorithme
      2. b. En Python
   3. 3. Appel
   4. 4. Fonctions et procédures
      1. a. Les procédures
      2. b. Les fonctions
   5. 5. Variables locales et globales
      1. a. Locales
      2. b. Globales
      3. c. Variables globales et Python
   6. 6. Les paramètres
      1. a. Les procédures
      2. b. Les fonctions
      3. c. Paramètres et Python
      4. d. Petite application fonctionnelle
   7. 7. Sous-programmes prédéfinis
      1. a. Un choix important
      2. b. Quelques exemples
   8. 8. Dernier cas : les tableaux
2. Les sous-programmes récursifs
   1. 1. Principe
   2. 2. Un premier exemple : la factorielle
   3. 3. Un exemple pratique : les tours de Hanoï
3. Exercices

Les fichiers

1. Les différents fichiers
   1. 1. Préambule
   2. 2. Problématique
   3. 3. Définition
   4. 4. Les formats
      1. a. Types de contenus
      2. b. Le fichier binaire
      3. c. Le fichier texte
      4. d. Quel format utiliser ?
   5. 5. Les accès aux fichiers
      1. a. Séquentiel
      2. b. Accès direct
      3. c. Indexé
      4. d. Autre ?
2. Les enregistrements
   1. 1. Les délimiteurs
   2. 2. Largeur fixe
   3. 3. Principes d’accès
      1. a. Étapes de base
      2. b. Identificateurs de fichiers et canaux
      3. c. Les modes d’ouverture
3. Fichier texte séquentiel
   1. 1. Ouvrir et fermer un fichier
   2. 2. Lire et écrire des enregistrements
      1. a. Lecture
      2. b. Écriture
   3. 3. Les enregistrements structurés
   4. 4. Exemple en Python
4. Les fichiers binaires
   1. 1. Nouvelles instructions
   2. 2. Exemple
5. Exercices

Notions avancées

1. Les pointeurs et références
   1. 1. Rappels sur la mémoire et les données
      1. a. Structure de la mémoire
      2. b. Python : des limites qui n’en sont pas
      3. c. Brefs exemples en C
   2. 2. Le pointeur
      1. a. Principe et définition
      2. b. Le C roi des pointeurs
      3. c. Applications
   3. 3. Notation algorithmique
      1. a. Déclarer et utiliser les pointeurs
      2. b. Allocation dynamique
   4. 4. Python et les références
      1. a. Différences entre le C et Python
      2. b. Références sur les objets
      3. c. Les types primitifs
      4. d. Références sur structures
      5. e. Le piège en Python
2. Les listes chaînées
   1. 1. Listes chaînées simples
      1. a. Principe
      2. b. Création
      3. c. Parcours de la liste
      4. d. Recherche
      5. e. Ajout d’un élément
      6. f. Suppression d’un élément
      7. g. Supprimer toute la liste
      8. h. Parcours récursif
   2. 2. L’implémentation en Python
   3. 3. Autres exemples de listes
      1. a. Listes circulaires
      2. b. Listes d’éléments triés
      3. c. Listes doublement chaînées
      4. d. Files et piles
3. Les arbres
   1. 1. Principe
   2. 2. Définitions
      1. a. Base
      2. b. Terminologie
      3. c. Description horizontale
      4. d. Description verticale
      5. e. L’arbre binaire
   3. 3. Parcours d’un arbre
   4. 4. Arbre binaire ordonné
      1. a. Principe
      2. b. Recherche d’un élément
      3. c. Ajout d’un élément
      4. d. Suppression d’un nœud
4. Exercices

Une approche de l'objet

1. Principe de l’objet, une notion évidente
   1. 1. Avant de continuer
   2. 2. Rappels sur la programmation procédurale
      1. a. Les données
      2. b. Les traitements
   3. 3. L’objet
      1. a. Dans la vie courante
      2. b. En informatique
   4. 4. Classe, objets
   5. 5. Déclaration et accès
   6. 6. Les méthodes
   7. 7. Portée des membres
   8. 8. Encapsulation des données
   9. 9. L’héritage
      1. a. Principe
      2. b. Commerce
      3. c. Hiérarchie
      4. d. Simple ou multiple
   10. 10. Le polymorphisme
       1. a. Principe
       2. b. Le polymorphisme ad hoc
       3. c. Le polymorphisme d’héritage
       4. d. Le polymorphisme paramétrique
2. Manipuler les objets
   1. 1. Les constructeurs
      1. a. Déclaration
      2. b. Appel implicite
      3. c. L’héritage
   2. 2. Les destructeurs
   3. 3. Les membres statiques
   4. 4. Classes et méthodes abstraites
   5. 5. Interfaces
3. L’objet en Python
   1. 1. Les langages objet
   2. 2. Déclaration des classes et objets
   3. 3. Héritage
   4. 4. Interfaces
4. Exercices

Corrigés des exercices

1. Introduction à l'algorithmique
2. Les variables et opérateurs
3. Tests et logique booléenne
4. Les boucles
5. Les tableaux et structures
6. Les sous-programmes
7. Les fichiers
8. Notions avancées
9. Une approche de l'objet