Blog ENI : Toute la veille numérique !
-25€ dès 75€ sur les livres en ligne, vidéos... avec le code FUSEE25. J'en profite !
Accès illimité 24h/24 à tous nos livres & vidéos ! 
Découvrez la Bibliothèque Numérique ENI. Cliquez ici
  1. Livres et vidéos
  2. Algorithmique
  3. Le pseudo
Extrait - Algorithmique Des bases à la programmation orientée objet en Java (avec exercices et corrigés) (2e édition)
Extraits du livre
Algorithmique Des bases à la programmation orientée objet en Java (avec exercices et corrigés) (2e édition) Revenir à la page d'achat du livre

Le pseudo-code

La structure de l’algorithme

Un algorithme se décompose en deux grandes parties : d’une part, les déclarations de variables et de constantes, et d’autre part, les instructions à exécuter. La structure générale d’un algorithme est donc la suivante :

Algo nomDeLAlgorithme  
#Déclarations 
  
Début  
   #Instructions 
  
Fin 

Le pseudo-code a pour vocation d’être lu et compris par un être humain. La manière de décrire les actions élémentaires peut donc varier suivant les personnes. D’un ouvrage à l’autre, les notations peuvent différer. Vous trouverez par exemple Algorithme ou Programme à la place du mot-clé Algo. Ce qui est important, c’est que les actions complexes aient bien été décomposées en actions élémentaires simples.

Le nom de l’algorithme est indiqué directement après le mot-clé Algo. Ce nom n’a aucune influence sur le déroulement de l’algorithme. Néanmoins, plus celui-ci sera explicite, plus cela sera pratique pour comprendre le rôle de cet algorithme. Pour revenir sur les recettes de cuisine, celles-ci sont généralement nommées "gâteau à l’ananas", "charlotte aux poires"...

Les commentaires

Dans un algorithme, comme dans tous les langages de programmation, il est possible d’écrire des commentaires. Comme leur nom l’indique, les commentaires permettent de donner une information supplémentaire. Ces commentaires ne sont pas nécessaires à l’exécution de l’algorithme. Lorsque vous écrirez un commentaire dans un langage de programmation, celui-ci sera ignoré par la machine. Les commentaires sont pourtant très utiles. Ils permettent d’inscrire de nombreuses informations pour la personne qui va lire le code. Cela est utile si une autre personne doit comprendre ce que vous cherchez à faire avec votre code, mais cela vous sera également utile, car lorsque vous relirez du code que vous avez écrit quelque temps auparavant, ces commentaires vous permettront de plus vite comprendre votre algorithme.

Dans cet ouvrage, les commentaires en pseudo-code commencent par le caractère # et se terminent à la fin de la ligne.

Exemple

# calcule le prix TTC d'un article 

En Java, il y a deux possibilités pour écrire un commentaire. L’équivalent du # du pseudo-code est la double barre oblique ou double slash (//). La seconde possibilité est de commencer le commentaire avec les caractères/* et terminer le commentaire avec */ ; cela permet de faire des commentaires au milieu d’une ligne...

La déclaration de variables

1. Qu’est-ce qu’une variable ?

Pour poursuivre l’analogie avec les recettes de cuisine, il est parfois nécessaire de "réserver" une préparation, c’est-à-dire de la mettre de côté et un peu plus tard, celle-ci sera réutilisée pour être combinée à quelque chose de réalisé entre temps.

Dans les algorithmes, il en est de même : il est parfois nécessaire de conserver une valeur afin de l’utiliser plus tard. Une variable permet de jouer ce rôle : elle va permettre de stocker une valeur qu’il sera possible de consulter plus tard. Nous pouvons donc comparer les variables à des box de stockage dans lesquels il est possible de mettre des valeurs, de les consulter ou de les modifier.

2. Les types

Les variables sont typées, c’est-à-dire qu’elles sont spécialisées pour stocker un certain type de données. Une variable peut être typée pour accueillir des nombres entiers ou du texte, par exemple. Voici les différents types de données existant en algorithmique :

Nom

Exemples

Signification

entier

4; -2; 100…

Nombre entier positif ou négatif

réel

12,68; 3,14; 2…

Nombre à virgule positif ou négatif

booléen

VRAI; FAUX

Variable ne comportant que deux états :

VRAI ou FAUX

caractère

’a’; ’ç’; ’@’; ’ ’; ’7’…

Un seul caractère

texte

"bonjour"; "e"; ""; "test"; "78"…

Une suite de caractères

Les entiers sont, comme leur nom l’indique, des nombres sans chiffre après la virgule. Si vous souhaitez avoir des nombres après la virgule, il faut utiliser le type réel. Vous remarquerez qu’un nombre sans chiffre après la virgule peut être stocké dans une variable de type réel, car un nombre entier est un cas particulier de nombre réel.

Le mot booléen n’est pas très utilisé dans le langage courant, pourtant c’est quelque chose que nous utilisons au quotidien. Un booléen ne peut avoir...

L’affectation d’une valeur

L’affectation d’une valeur est l’opération permettant de stocker une valeur dans une variable ou une constante. Pour cela, le nom de la variable ou de la constante dans laquelle il faut stocker la valeur est d’abord indiqué. Puis le symbole de l’affectation représenté par une flèche indique l’affectation. Enfin, l’instruction se termine par la valeur à affecter. Exemple :

prixHT <- 19,95 

Il faut prendre garde que la valeur à affecter soit bien du même type que la variable. Si prixHT a été déclarée en type réel, il est impossible de lui affecter une chaîne de caractères par exemple !

Le symbole de la flèche utilisé en algorithmique montre bien le sens d’exécution de l’instruction : c’est la valeur qui est stockée dans la variable. Cela est un peu déroutant au début, car nous sommes plutôt habitués en français à lire de gauche à droite.

Il est possible d’affecter une valeur littérale (appelée également un littéral, c’est-à-dire une valeur donnée explicitement, 19,95 ou "bonjour" par exemple), la valeur d’une autre variable, le résultat d’un calcul (cela sera expliqué un peu plus loin dans ce chapitre)...

La déclaration d’une constante

Une constante est une valeur qui ne peut pas être modifiée au cours de l’exécution du programme. Il est par exemple possible de déclarer une constante pour le taux de TVA à appliquer. Celui-ci ne changera pas durant l’exécution du programme.

Par contre, il est possible de modifier cette valeur dans l’algorithme si jamais le taux de TVA évoluait, comme cela a déjà été le cas dans le passé. L’avantage d’avoir déclaré ce taux de TVA en tant que constante, c’est qu’il ne faut modifier la valeur qu’à un seul endroit dans l’algorithme (au niveau de sa déclaration) alors que cette valeur peut être utilisée de nombreuses fois dans le programme. De plus, les instructions utilisant cette constante sont plus explicites. Sans constante, voici un exemple d’instruction :

t <- prixHt × 0,20; 

Alors que voici la même instruction en utilisant une constante :

t <- prixHt × TVA; 

Dans le second cas, il est plus évident que l’instruction calcule la TVA pour un produit.

Le nom donné à la constante a également une grande importance pour rendre le code plus facile à lire, tout comme cela était déjà le cas pour le nom des variables. Par convention, le nom des constantes s’écrit...

Les opérations

Différents types d’opérations peuvent être réalisées. Le principe d’une opération est qu’elle prend une, deux ou rarement trois valeurs et un opérateur et calcule une nouvelle valeur à partir de cela.

1. Les opérations arithmétiques

a. Les quatre opérations arithmétiques usuelles

Le premier type d’opération que vous connaissez depuis l’école primaire sont les opérations arithmétiques : l’addition, la soustraction, la multiplication et la division réelle. Ces quatre opérations sont réalisées respectivement par les opérateurs +, -, × (ou *) et /. Ces opérations sont définies pour des nombres entiers et réels.

Exemple :

taux <- 20/100 

Ces quatre opérations sont bien évidemment également présentes en Java. Les opérateurs sont les mêmes, à l’exception de la multiplication, qui est uniquement symbolisée par *.

b. La division entière et son reste

En algorithmique, il existe deux opérateurs supplémentaires permettant de calculer le résultat et le reste de la division entière, appelée également division euclidienne, c’est-à-dire une division où le calcul est interrompu au moment de calculer les chiffres après la virgule. Ainsi, le résultat de la division entière de 69 par 4 est 17 (et non 17,25) et le reste de la division est 1.

L’opérateur permettant d’obtenir le résultat de la division entière est div. Le calcul du reste de la division entière s’appelle le modulo et l’opérateur pour le calculer est le %.

images/02RI07.png

Exemple :

quotient <- 69 div 4 
reste <- 69 % 4 

En Java, la division réelle et la division entière sont représentées par le même opérateur symbolisé par le /. Pour savoir quelle opération réaliser, Java se base sur le type des deux valeurs à diviser. Si elles sont toutes les deux de type entier, alors c’est la division entière qui est utilisée. Si au moins l’un des deux types est de type réel, alors c’est la division réelle qui est réalisée.

Illustrons cela par un exemple...

La console

Pour interagir avec l’utilisateur, nous allons afficher des messages sur une console. Il pourra également saisir des valeurs qui seront utilisées par la suite dans l’algorithme. Cela peut vous sembler un peu pauvre en matière d’interaction avec l’utilisateur, mais pour commencer, cela sera plus simple. Lorsque vous maîtriserez la console, vous pourrez alors sans souci créer des interfaces graphiques et profiter d’interactions bien plus riches.

Java étant un langage de programmation multiplateforme, c’est-à-dire pouvant s’exécuter sur différents systèmes d’exploitation (Windows, Linux, MacOs…), l’aspect de cette console peut changer suivant le système d’exploitation que vous utilisez.

Voici la console sous Windows permettant l’exécution d’un programme Java :

images/02RI02N.png

Voici la console sous MacOs :

images/02RI03.png

Enfin, la plupart du temps, nous développons à l’aide d’un environnement de développement intégré (IDE). Voici par exemple la console intégrée à l’IDE Eclipse :

images/02RI04N.png

L’interaction avec l’utilisateur reste la même, quelle que soit la console utilisée. Vous noterez cependant des petites nuances :

  • La console Windows n’arrive pas à afficher le caractère € : elle n’est capable d’utiliser que les caractères ASCII avec page nationale (cf. chapitre La mémoire). 

  • La console de l’IDE Eclipse utilise des couleurs différentes permettant de distinguer les messages affichés à l’utilisateur des saisies effectuées par celui-ci.

1. L’écriture de messages à l’utilisateur

En algorithmique, pour afficher un message sur la console, il faut utiliser le mot-clé écrire suivi d’un couple de parenthèses au sein desquelles est positionné l’élément à afficher.

Exemple :

écrire("Prix HT de l'article ?") 

Cela affichera le message Prix HT de l’article ? sur la console.

Il est également possible d’afficher plusieurs éléments. Dans ce cas, il faut les séparer par le caractère &. Il est possible d’afficher du texte, mais également la valeur d’une...

La génération de nombres aléatoires

Il arrive parfois qu’il soit nécessaire de tirer aléatoirement une valeur. Cela peut se produire dans différentes situations : pour coder des jeux (simulation du lancement d’un dé par exemple), pour des applications de sécurité (générer un mot de passe fort par exemple), pour de la simulation numérique (pour simuler des vagues sur la mer par exemple)…

Malheureusement, les ordinateurs sont déterministes, c’est-à-dire qu’ils sont faits pour, dans les mêmes conditions, réagir toujours de la même façon. Ce qui est le contraire de l’aléatoire ! Rassurez-vous, tout d’abord, le fait d’avoir des machines déterministes est une très bonne chose, car s’il y avait des comportements aléatoires, il serait très difficile, voire impossible, de réaliser des programmes qui fonctionnent toujours. Ensuite, les ordinateurs sont capables de générer des valeurs pseudo-aléatoires. Cela ressemble à des valeurs aléatoires pour un humain, mais en fait, elles sont parfaitement contrôlées.

Maintenant que vous êtes informé que ce ne sont pas des vraies valeurs aléatoires, voici comment les produire :

valeur <- aléa(minimum, maximum) 

Voici, par exemple, un algorithme tirant une valeur aléatoire comprise entre 0 et 20 et l’affichant :

Algo CorrectionDUneCopie  
Variable note...

Les outils pour écrire du pseudo-code et du Java

1. L’utilisation de Notepad++ pour écrire du pseudo-code

Pour écrire un algorithme, une simple feuille de papier est suffisante. Il n’est pas forcément nécessaire de le saisir sur un ordinateur puisque ce n’est pas un langage qui sera compréhensible par la machine, mais qui est une étape préalable avant d’écrire un programme qui, lui, sera analysé et transformé par la machine afin qu’elle puisse l’exécuter. Néanmoins, pour mettre un algorithme au propre ou pour plus facilement le modifier, il est parfois avantageux de le saisir sur un ordinateur.

À cette fin, n’importe quel éditeur de texte peut faire l’affaire, mais certains peuvent apporter des petits plus. Je vous propose d’utiliser Notepad++, un logiciel gratuit sous licence GPL. Cet éditeur, dont vous ne pourrez bientôt plus vous passer, remplace avantageusement le Bloc-notes présent de base sur Windows. Il est téléchargeable à l’adresse : https://notepad-plus-plus.org

Un de ses avantages est qu’il colore votre code pour le rendre plus lisible, c’est ce que l’on nomme la coloration syntaxique. Celle-ci est nativement prise en charge pour les principaux langages de programmation. Pour le pseudo-code, il est nécessaire de déclarer...

Exercices

1. Valeurs des variables

Quelles seront les valeurs des variables a et b après chaque ligne de l’algorithme suivant ?

Algo ValeursDesVariables  
variable a, b : entier  
Début 
   a <- 3 
   écrire("a = " & a) 
   b<-a+5 
   écrire("a = " & a & " et b = " & b) 
   a<-7 
   écrire("a = " & a & " et b = " & b)  
Fin 

2. Quels affichages ?

Quels affichages vont être produits par l’algorithme suivant ?

Algo QuelsAffichages  
# Quels affichages produit cet algorithme ?  
Variable valeur1, valeur2 : entier  
Variable chaine1 : texte  
Constante CST : réel <- 49,78  
Début 
   valeur1 <- 92 % 8 
   valeur2 <- 2 * valeur1 
   chaine1 <- "Test" 
   écrire(chaine1 & " , valeur2 = " & valeur2) 
   écrire(valeur1 & " # " & CST)  
Fin 

3. Il fait quoi ?

Que réalise cet algorithme ?

Algo IlFaitQuoi  
# Que réalise cet algorithme ?  
Variable valeur1, valeur2 : réel  
Début 
   valeur1 <- saisir("Entrez valeur...

Solutions des exercices

1. Valeurs des variables

Algo ValeursDesVariables  
Variable a, b : entier  
Début                  #     a      b 
  a <- 3               #     3 
  écrire("a = " & a) 
  b <- a+5             #     3      8 
  écrire("a = " & a & " et b = " & b) 
  a <- 7               #     7      8 
  écrire("a = " & a & " et b = " & b)  
Fin 

2. Quels affichages ?

Le reste de la division entière de 92 par 8 est 4 :

images/02RI01.png

L’affichage est donc le suivant :

Test , valeur2 = 8

4 # 49,78

3. Il fait quoi ?

Il fait saisir à l’utilisateur deux valeurs et il stocke la seconde dans la première. Cet algorithme ne réalise pas l’inversion de deux variables !

Valeur1 = 22,9; valeur2 = 22,9

Inversion :

Algo Inversion  
# Saisit 2 valeurs et permute les variables  
Variable valeur1, valeur2...