INFO719 : rappels d'algorithmique et programmation C

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Détails techniques

Nouvelles

Les nouvelles récentes sont en haut de la liste...

• Hyvernat 12 septembre 2008 à 15:43 (CEST) : création du wiki

Organisation des séances

Comme vous n'êtes pas nombreux, le cours sera entièrement en mode cours / TD.

• première séance (12/09/2008) : introduction, calcul du maximum,
• deuxième séance (16/09/2008) : introduction au C (partie I), début du TD1,

Les support de TD et TP

• TD1

Pour faire du C chez vous, vous pouvez :

• soit installer linux (je vous conseille Ubuntu)
• soit installer une "émulation Unix" pour Windows (Cygwin, en précisant à l'installation que vous voulez installer au moins gcc, gdb et make dans la partie Devel)
• soit installer un environnement de programmation C pour Windows (par exemple, Dev-C++)

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Introduction

Objectifs

• mettre tout le monde à niveau sur les compétences de base en algorithmique
• donner des notions de base sur l'informatique concrète
• Étudier quelques techniques importantes d'algorithmique
• apprendre les bases du langage C

Plan

• intro, étude d'un exemple
• rappel d'algorithmique (probablement faits en TD)
• rappel mathématiques, complexité
• quelques techniques d'algorithmique
• notions de complexité

• le langage C

Rappels historiques

Vous pouvez partir de cette page pour avoir un peu plus de détails...

La préhistoire : le calcul

• le boulier chinois
• la pascaline de Pascal, inventée en 1641/42 : elle ne permet de faire que des additions (et des soustractions
• Leibniz rajoute la multiplication à la pascaline (1673)
• les "moulins à chiffres" de Charles Babbage (1834-36), malheureusement jamais construits...
• la "tabulating business machine" de Hollerith permet d'automatiser les calculs pour le recensement de la population américaine. Ceci donnera ensuite la société "international business machine" (IBM).
• l'apparition du relais électromécanique (1900) d'une fréquence de 100 Hz, permet la construction du Harvard Mark I en 1944

Les programmes et instructions

• les orgues de Barbarie
• les métiers à tisser de Vaucanson et Jacquard (1801)

Les ordinateurs "modernes"

• l'invention du tube à vide permet le développements d'ordinateurs entièrement électroniques : l'ENIAC en est le premier exemplaire (1946) ; il pèse environ 30 tonnes...
• la machine de Turing (ordinateur théorique)
• le Manchester Mark I (1948) et l'EDVAC (1951) améliorent l'ENIAC et commencent à ressembler à des ordinateurs modernes
• l'UNIVAC I est le premier ordinateur commercialisé, en 1951.

Rappels d'algorithmique

Un exemple

Exercice : écrivez un programme qui fait la chose suivante : on dispose d'un tableau d'entier T de taille n. L'élément i du tableau est noté T[i]. On veut modifier T en interchangeant le plus petit et le plus grand élément.

Solution possible

int i=0
int max=0   /* indice du maximum */
int min=0   /* indice du minimum */

if (n==0) then  exit  /* est-ce que le tableau est vide ? */

for i:=0 to n-1                /* j'ai pris la convention du C : les tableaux commencent à l'indice 0 */
  if T[i] < T[min] then min:=i
  if T[i] > T[max] then max:=i
end

i:=T[min]
T[min] := T[max]
T[max] := i

exit

Exercice : écrivez un algorithme pour chercher les deux éléments maximaux d'un tableau

Solution possible

à faire

Exercice : écrivez un algorithme pour chercher l'élément maximal, ainsi que celui qui est juste en dessous (strictement). Par rapport à la question précédente, la différence ne se voit que si l'élément maximal apparaît plusieurs fois dans le tableau.

Solution possible

à faire

Le langage C, partie 1

Reportez-vous au chapitre « les bases » et « les tableaux » du polycopié de Bernard Cassagne.

En exemple caractéristique :

/* « ouverture » des bibliothèques utilisées */
#include <stdio.h>

/* première fonction : elle prend deux entiers en argument et renvoie un entier */
int minimum (int n, int m) {
  if (n<m) { return(n); }
  else  { return(m); }
}

/* la fonction principale */
int main () {
  int i=42,x;  /* i et x sont deux variables entières */
  int j;
  j=24;
  x=minimum(i,j*2);
  printf("Le minimum de %i et %i est %i.\n", i, j*2, x);
  return(1);
}

Quelques points importants :

• il faut explicitement déclarer les bibliothèques utilisées,
• on n'est pas obligé d'avoir des fonctions autre que la fonction main, mais les fonctions doivent être déclarées dans l'ordre
• la fonction main est obligatoire, et il est conseillé de lui donné le type de retour int.

• une variable ne « vit » qu'à l'intérieur du bloc { ... } dans lequel elle est déclarée
• les variables ne sont pas initialisées automatiquement à 0

Références

• "The C programming language", de Kernighan et Ritchie,
• « Le langage C », version française du précédent,
• le polycopié de Bernard Cassagne, disponible ici, au format html (en ligne) ou pdf,
• « Programmation C », un livre collaboratif sur le mode Wikipedia, disponible ici.