Ce document présente les fondamentaux de l'algorithmique et des structures de données, incluant la définition de l'informatique, des algorithmes, et des programmes. Il traite également des variables, de leur déclaration et affectation, ainsi que des commentaires et des opérateurs utilisés en programmation. Des exemples pratiques illustrent l'écriture d'algorithmes, l'importance des langages de programmation et la résolution de problèmes par des approches systématiques.

1. 17/10/2023
1
Algorithmique et Structure
de données 1
Enseignante: Dr. Islem Jarraya
1
Les éléments de base
de l’algorithmique
Introduction à
l’algorithmique
Les structures
décisionnelles
Les structures
itératives
Tableaux Tableaux
multidimensionnels
Procédures et
fonctions
Algorithmes de tri
des tableaux
2

2. 17/10/2023
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Chapitre 1: Introduction à l’algorithmique
1- Définition l’informatique
2- Définition de l’algorithme
3- Définition d’un programme
3
C’est quoi l’informatique
L’informatique est un mot composé de deux mots:
Définition:
L’informatique est une science de traitement automatique de l’information par une machine
(Ordinateur)
Le traitement:
Le traitement est un ensemble d’opération effectuées sur l’information (Calcul, géstion, tri,
traitement d’image, ….)
Infor + matique
ation Auto = Informatique
4

3. 17/10/2023
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C’est quoi l’informatique
Système informatique:
Le système informatique est un ensemble d’éléments en interaction
entre eux en vue de traiter automatiquement l’information.
Les élément informatiques:
● Éléments matériaux: l’écran, l’unité centrale, un clavier, une
souris, ….
● logiciels: c’est tous les systèmes de base (code, programmes)
Sans les logiciels la machine ne marche pas
5
C’est quoi l’informatique
Objective de l’informatique:
● Pallier les insuffisances humaines en matière de performance
de calcul (résoudre des problèmes complexes)
● Accroître la performance du couple homme-machine (temps de
réponse et qualité du résultat)
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4. 17/10/2023
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Comment résoudre un problème ?
● Pour résoudre un problème données par l’informatique:
le programmeur doit mettre au point un programme et l'exécution par la
machine.
● Pour écrire un programme il faut:
- Bien comprendre le problème
- Ecrire un algorithme
- Connaître un langage de programmation pour écrire le programme
Problème Algorithm Programme 7
C’est quoi un algorithme ?
● Découper un problème logiquement en un ensemble d’opérations
élémentaires (actions)
OU
● Un algorithme est une spécification d’un schéma de calcul sous forme d’une
suite finie d’opération élémentaire à un enchaînement déterminé.
OU ENCORE
● La description des étapes à suivre pour réaliser un travail ou pour résoudre
un problème.
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Conception d’un algorithme
Pour écrire un algorithme, il faut poser les questions suivants:
● Quelles sont les données ?
● Quel est le résultat attendu ?
● Comment résoudre le problème ?
- Quels sont les principaux sous problèmes ?
- Quelles sont les principales étapes permettant de les résoudre?
9
Structure d’un algorithme
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Structure d’un algorithme
Algorithme: Nom-de-lAlgorithme
Variables: var1, var2, … //déclaration de variables
Début
//instruction de traitement 1
//instruction de traitement 2
….
Fin
La virgule sépare les éléments
(comme les variables)
Deux slashs indiquent une ligne de
commentaire
Un algorithme est exécuté de
manière séquentielle
11
C’est quoi un programme ?
Un programme est une succession logique et ordonnée d’instructions
Un programme est une description ou traduction d’un algorithme dans un langage
de programmation.
Langage de Programmation:
Les langages de programmation représentent des notation intermédiaires entre le
langage machine (1 et 0) et le langage d’un algorithme.
Exemple: Pascal, C, Java, Visual Basic, …
Remarque: Un algorithme est indépendant du langage de programmation (donc la machine)
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7. 17/10/2023
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La démarche de programmation
Algorithme: Suite
d’instruction en
pseudo-langage
Langage de
programmation:
C
Programme
Traduire
Programme
compilé
Exécuteur
Compiler (déterminer les
erreurs de syntaxe)
Exécuter
Compilateur
Erreurs
syntaxiques
Données
Résultats
Erreurs
d’éxécution 13
Les éléments de base
de l’algorithmique
Introduction à
l’algorithmique
Les structures
décisionnelles
Les structures
itératives
Tableaux Tableaux
multidimensionnels
Procédures et
fonctions
Algorithmes de tri
des tableaux
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8. 17/10/2023
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Chapitre 2: Les éléments de base de l’algorithmique
1. Les variables et constantes
2. La déclaration et l’affectation d'une donnée
3. Les instructions de lecture et d’écriture
4. Les opérateurs
5. Les commentaires
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Les variables/constantes
Ecrire un algorithme permettant de calculer la surface d’un carré de côté 3 cm
puis de côté 4 cm
Inconvénient:
- la longueur du côté n’est pas fixe, il faut changer la valeur du
côté pour chaque nouveau carré
Solution1:
3*3 = 9 cm
4*4 = 16 cm
Solution2:
a=3
R=a*a
a=4
R=a*a
Inconvénient:
- On doit changer la valeur du a pour chaque nouveau carré
- On ne peut pas voir le résultat
Instructions de lecture un variable du clavier
Utiliser les variables/constantes
Instructions d’écrire la valeur d’un variable sur l’écran
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9. 17/10/2023
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Les variables/constantes
Type de données
Variables Constante
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Définition d’une variable/constante
Une variable correspond à un emplacement dans la mémoire qui contient une
information unique à un moment donné et dont la valeur peut changer.
Une constante correspond à un emplacement dans la mémoire qui contient une
information unique à un moment donné et dont la valeur ne peut pas changer.
Variable
Adresse
Nom
Valeur
Constante
Adresse
Nom
Valeur
(fixe)
Type
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Les variables/constantes
Constante
Adresse
Nom
Valeur
La déclaration
Variable
Adresse
Nom
Valeur
La déclaration L’affectation
Type
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La déclaration d’une variable/constante
Un ordinateur est doté d'une mémoire, et cette mémoire est composée de
nombreuses cases. Les programmes peuvent lire et écrire dans ces cases, grâce
à des variables.
Une variable est une case mémoire avec une adresse et une valeur. On peut
créer autant de variables que l'on veut dans un programme, pour mémoriser et
retrouver des informations.
#F152847
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La déclaration d'une donnée
La déclaration permet d’informer l’ordinateur l'existence d’une donnée.
Demander à l’ordinateur la permission de réserver un espace de la mémoire
où on peut stocker et récupérer l’information.
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Syntaxe de déclaration d’une constante
En algorithmique:
Exemple:
Constante Pi = 3.14
Constante NbrMois = 12
Constante NomEcole = ‘IPSAS’
Constante
Nom
Valeur
(fixe)
Constante NomConstante = valeur
Langage C:
const type NomVariable = valeur;
const float Pi = 3.14;
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12. 17/10/2023
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Syntaxe de déclaration d’une variable
En algorithmique:
Exemple:
Variable Age : entier
Variable
Nom Valeur
Variable NomVariable : Type
Type
Entier Réel Caractère Chaine de
Caractère
Booléen
Langage C:
Type NomVariable;
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L’affectation d’une variable
L’affectation est une opération qui consiste à attribuer à une variable:
● soit une valeur particulière
● soit une valeur contenue dans une autre variable
● soit une valeur calculer à l’aide d’opérateurs arithmétiques
Elle est représentée par une flèche orientée à gauche
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13. 17/10/2023
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Syntaxe d’affectation d’une variable
En algorithmique:
Exemple:
A 2 La variable A reçoit la valeur 2
B A La variable B reçoit le contenu de A
C A+B
Nom “Sara”
Variable
NomVariable valeur
Nom Valeur
Type
Langage C:
NomVariable = valeur;
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Exercice: déclaration
Soient 3 variables A, B et C:
● A est un entier
● B est une chaîne de caractères
● C est de type Booléen (logique)
Déclare ces variable.
Algorithmique:
Variable A : entier
Variable B : chaînes de caractères
Variable C : Booléen
Langage C:
int A;
char B;
bool C; 26

14. 17/10/2023
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Exercice: affectation
Affecte pour les 3 variables A, B et C trois valeurs différentes.
Algorithmique:
A 4
B ‘Bonjour’
C true
Langage C:
A = 4;
B = ‘Bonjour’;
C = true;
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Exercice: affectation
Instruction Variables
A B C D E
B 2
C B+10
A 4
D A
B B*D
E 1<4
C B+E
A 10+4+C
C A+B+C 28

15. 17/10/2023
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Nommer une variable
Règles syntaxiques
Nom:
Il existe des règles pour donner des noms aux variables :
● Un nom de variable ne peut pas commencer par un chiffre.
● Un nom de variable ne contient pas d'espace.
● Unique pour chaque variable
● Commence toujours par une lettre
● Différenciation minuscule-majuscule
Type:
● Conditionne le format de la variable en mémoire
Valeur:
● Peut évoluer pendant l’exécution
● initialisation grâce à l’opérateur d’affectation
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Nommer une variable
Conventions
Il existe aussi des conventions, qui permettent de rendre un programme plus lisible et plus
compréhensible.
● Choisir des noms clairs et précis (en lisant le nom d'une variable, il doit être possible de
savoir à quoi elle sert dans le programme).
● Écrire le nom des variables en anglais.
● Ne pas utiliser de caractères spéciaux (on se restreint aux 26 lettres en minuscules et
majuscules, aux 10 chiffres et à l'underscore _).
● Pour être explicite le nom d'une variable peut contenir plusieurs mots, pour cela on
peut :
○ remplacer les espaces par des underscores (méthode snake_case).
○ ou commencer chaque nouveau mot par une lettre majuscule (méthode
camelCase préférée en JavaScript).
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16. 17/10/2023
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Lecture et écriture d’une variable au clavier
Programme qui calcule la somme de A et B
Entrer la valeur de A:
Le programme
affiche un message
et attend que
l'utilisateur tape
une valeur L'utilisateur tape la
valeur 3
3
Entrer la valeur de B:
Le programme lit la
valeur tapée et
affiche un nouvelle
message pour
entrer la valeur de B L'utilisateur tape la
valeur 4
4
Le programme lit la
valeur 4, calcule la
somme et affiche le
résultat La somme est: 7
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Ecrire: Opération de sortie
L‘instruction ecrire() permet d’afficher la valeur d’une expression sur un
périphérique de sortie (écran). Une expression peut être:
● un nombre
● une variable
● un résultat d’une opération
● une chaîne de caractères (il est nécessaire de mettre la chaine de caractère
entre deux apostrophes)
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17. 17/10/2023
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Ecrire: Opération de sortie
Syntaxe:
Ecrire ( Variable )
Ecrire ( “Message” )
Ecrire ( “Message”, Variable )
Algorithmique:
Variable A: entier
A 2023
Ecrire (“Cette année:”, A)
Langage C:
int A;
A=2023;
printf (“Cette année: %d”, A)
Type Type C Affichage C
Entier int %d
Réel float %f
Booléen bool %d
Caractère char %c
chaîne char var[] %s
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Lire: Opération d’entrée
L‘instruction lire() permet de demander à l’utilisateur de taper des informations.Chaque
information donnée est stockée dans une variable.
Syntaxe:
lire ( Variable )
lire ( Variable1, Variable2, Variable3, …)
Algorithmique:
Variable x, age: entier
Variable nom, prénom: chaine de caractère
Lire (x)
Lire(nom, prenom, age)
Langage C:
int x, age;
string nom, prenom;
scanf("%d,%d", x, age);
scanf("%s, %s", nom, prenom);
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18. 17/10/2023
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Exercice
Soit X, Y et Z trois variables déclarées. Complète le tableau suivant.
Instruction X Y Z Affichage
X 150
Y 100
Z “DT”
Ecrire(“Hello Word”)
Ecrire(X)
Ecrire(“Z”)
Ecrire(X*2)
Ecrire(“Prix:” , X + Y , Z) 35
Les commentaires
● Pour accentuer la lisibilité de l’algorithme et faciliter sa compréhension
par les humains, on peut introduire des commentaires, qui ne sont pas des
instructions destinées à la machine mais des indications données au lecteur
de l'algorithme.
● Les sont encadrés par les symboles % ou //.
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19. 17/10/2023
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Les commentaires
Syntaxe:
% Commentaire % ou //Commentaire
Exemple:
// Déclaration de la variable pays
Variable pays : chaîne de caractères
// Affectation de la valeur Tunisie à la variable pays
pays “Tunisie”
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Les opérateurs
● On distingue trois types d’opérateurs: arithmétiques, logiques,
d’incrémentation/décrémentation et opérateurs Arithmétiques binaire
d’affectation. Ils s’appliquent à des valeurs entières ou réelles.
Les opérateur arithmétiques: Tel que: +, -, /
Les opérateur logiques:Tel que: <, >, <=, >=, =, ≠, et, ou, non
Les opérateurs d’incrémentation/décrémentation:Tel que: ++ et - -
Les opérateurs Arithmétiques binaire d’affectation:Tel que: -=, +=, *=
● Un ordre de précédence est établi entre les opérateurs. On peut utiliser les
parenthèses pour favoriser la précédence de certains opérateurs.
● On peut combiner deux expressions logiques par l’opérateur et ou bien
l’opérateur ou. Le résultat est 0 si Faux et 1 si Vrai.
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20. 17/10/2023
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Opérateurs logiques
Soit A et B deux variables booléennes. Le tableau suivant illustre les différentes
valeurs de vérité que l’on obtient en combinant les valeurs de A et B à l’aide des
opérateurs logiques.
Et Ou
0 et 0 = 0 0 ou 0 = 0
0 et 1 = 0 0 ou 1 = 1
1 et 0 = 0 1 ou 0 = 1
1 et 1 = 1 1 ou 1 = 1
39
Opérateurs logiques
=
40

21. 17/10/2023
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Opérateurs arithmétiques
Les opérateurs arithmétiques s’appliquent à des valeurs entières ou réelles.
Ces opérateurs nécessitent deux arguments, placés de part et d’autre de
l’opérateur:
41
Opérateurs arithmétiques
(%) nécessite obligatoirement deux arguments entiers.
- Si les opérandes sont de même type, le résultat sera toujours du type des
opérandes.
- Si les deux opérandes sont de type différent ( mais numérique évidemment), le
compilateur prévoit une conversion implicite selon l’ordre suivant :
{char->int ; int ->long ; int ->float et float->double}.
Remarque: Le compilateur considère les char comme des entiers, les opérations sont
effectués sur les valeurs numériques des codes ASCII.
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22. 17/10/2023
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Opérateurs d’incrémentation/décrémentation
● ++a : ajoute 1 à la variable a. Le résultat de l’expression est la valeur finale de a.
C’est l’incrémentation préfixée.
● a++ : ajoute 1 à la variable a. Le résultat de l’expression est la valeur initiale de a.
C’est l’incrémentation postfixée.
● De même, la décrémentation - - a et a - - soustrait 1.
Exemples
j=++i est équivalent à j=(i=i+1).
int x=4, y=7 ; x=++y ; int x=4, y=7 ; x=y++ ;
int x=4, y=7 ; x= --y ; int x=4, y=7 ; x = y-- ;
43
Opérateurs Arithmétiques binaire d’affectation
Ces opérateurs sont : +=, -=, *=, /=, %=
a+=5 est équivalent à a=(a+5) a-=5 est équivalent à a=(a-5)
b-=a est équivalent à b=(b-a)
b*=a est équivalent à b=(b*a) b/=a est équivalent à b=(b/a)
b%=a est équivalent à b=(b%a) b%=5 est équivalent à b=(b%5)
Exemple
i+=4 i/=j i+=j i%=j i-=j i-=5 i*=5 X*=Y+1
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Précédence des opérateurs
1 Fonction ( ) [ ]
2 unaire ! ++ - -
3 multiplicatif * /mod /div / %
4 additif + -
5 relationnel < > <= >=
6 négation Non
7 Inégalité/égalité = ≠ == !=
8 ET relationnel et &&
9 OU relationnel ou ||
10 affectation = *= /= %= += -=
Priorité
décroissante
45
Opérateurs de division
10 / 3
10 Div 3
10 3
3.33
10 3
3
10 Mod 3
10 3
1
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24. 17/10/2023
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Les opérateurs: Exemple
Variables:
n, p, q, s, t: entier
r: booléen
Début
n 5, p 10, q 5, s 3, t 9
t n*p+t/q/s
d n/s mod q*n+r
r s*q div p mod d*q-s
r p>q et p<n=q
Fin
47
Les éléments de base
de l’algorithmique
Introduction à
l’algorithmique
Les structures
décisionnelles
Les structures
itératives
Tableaux Tableaux
multidimensionnels
Procédures et
fonctions
Algorithmes de tri
des tableaux
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25. 17/10/2023
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Chapitre 3: Les structures décisionnelles
1. Structure conditionnelle simple
2. Structure conditionnelle alternative
3. Structure conditionnelle alternative imbriquée
4. Structure conditionnelle à choix multiple
49
Structure conditionnelle
Programme qui calcule la division
Entrer le dividende:
Entrer le diviseur:
12
4
Le Résultat est: 3
50

26. 17/10/2023
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Structure conditionnelle
51
Structure conditionnelle
Entrer le dividende:
Entrer le diviseur:
12
0
Le résultat est: ERREUR
Besoin des instructions
conditionnelles
52

27. 17/10/2023
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Structure conditionnelle
Structure séquentielle
Un algorithme qui suit une structure séquentielle est un algorithme dont toutes les
instructions sont exécutées l’une après l'autre de façon à ce que l’ordre des
instructions est respecté.
Exemple:
Les algorithmes précédents.
Structure séquentielle ≠ Structure conditionnelle
53
Structure conditionnelle simple
Structure conditionnelle
La structure conditionnelle est une structure dont les instructions sont exécutées selon les
réponse des conditions.
1- Structure conditionnelle Simple
Syntaxe:
Si Condition Alors
Instructions
Fin
Si la condition vaut Vrai alors le bloc d’instructions sera exécuté, si non il sera ignoré.
Langage C:
Structure séquentielle ≠ Structure conditionnelle
if ( Condition )
{ Instructions
}
54

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Structure conditionnelle simple
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Structure conditionnelle simple (Exemple)
Ecrire un algorithme qui permet d’afficher le maximum de deux nombres réels
saisies par l’utilisateur.
56

29. 17/10/2023
29
Structure conditionnelle simple (Exemple)
57
Structure conditionnelle
Entrer le dividende:
Entrer le diviseur:
12
0
La division par 0 est impossible
Besoin des instructions
conditionnelles alternatives
58

30. 17/10/2023
30
Structure conditionnelle alternative
2- Structure conditionnelle Alternative (deux choix)
Syntaxe:
Si Condition Alors
Instructions1
Sinon
Instructions2
Fin
Si la condition vaut Vrai alors le bloc d’instructions1 sera exécuté, et le bloc d’instructions2
sera ignoré, sinon le bloc d’instructions2 sera exécuté et le bloc d’instructions1 sera ignoré.
Langage C:
if ( Condition )
{ Instructions1
}
else
{ Instructions2
}
59
Structure conditionnelle alternative
60

31. 17/10/2023
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Structure conditionnelle alternative (Exemple)
Ecrire un algorithme qui permet de demander un nombre entier à l’utilisateur, et
l’informe ensuite si ce nombre est positif ou négatif.
61
Structure conditionnelle alternative (Exemple)
62

32. 17/10/2023
32
Structure conditionnelle
Programme qui détermine la nature d’un nombre
Veillez entrer un
nombre:
0
Ce nombre est négatif
Besoin des instructions
conditionnelles alternatives
imbriquées
63
Structure conditionnelle alternative imbriquée
3- Structure conditionnelle Alternative Imbriquée (multiple choix)
Syntaxe: Si Condition1 Alors
Instructions1
Sinon
Si Condition2 Alors
Instructions2
Sinon
Instructions3
Fin
Fin
Langage C:
if ( Condition1 )
{ Instructions1}
else
{
if ( Condition2 )
{ Instructions2}
else
{ Instructions3}
}
64

33. 17/10/2023
33
Structure conditionnelle alternative imbriquée
65
Structure conditionnelle alternative imbriquée (Exercice)
Ecrire un algorithme qui permet de lire la valeur de la température de l’eau et
d’afficher son état:
● Glace si la température est inférieur à 0.
● Liquide si la température est strictement supérieur à 0 et strictement inférieur
à 100.
● Vapeur si la température est supérieur à 100.
66

34. 17/10/2023
34
Structure conditionnelle alternative imbriquée (Exercice)
67
Structure conditionnelle
68

35. 17/10/2023
35
Structure conditionnelle
69
Structure conditionnelle
Besoin des instructions
conditionnelles à choix
multiple
70

36. 17/10/2023
36
Structure conditionnelle à choix multiple
4- Structure conditionnelle à choix multiple
Lorsque l’imbrication des alternatives devient importante, l’utilisation de la
structure à choix multiple devient nécessaire.
Syntaxe:
Selon Variable
Valeur1: Instructions 1
Valeur2: Instructions 2
…
ValeurN : Instructions N
Default: Autre instruction
Fin
Langage C:
switch( Condition1 )
{case Valeur1:
Instructions 1;
break;
case Valeur2:
Instructions 1;
break;
default:
Instructions3;}
71
Structure conditionnelle à choix multiple
72

37. 17/10/2023
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Structure conditionnelle à choix multiple
Ecrire un algorithme qui permet de demander à l’utilisateur de saisir un entier
entre 1 et 7 au clavier, et afficher le nom du jour correspondant.
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