INFO719 : rappels d'algorithmique et programmation C

Ce wiki est un complément de cours pour le cours "info-719 : rappels d'algorithmique et programmation C". La participation au wiki n'est pas obligatoire mais fortement encouragée. Pour pouvoir modifier les pages, inscrivez-vous (lien en haut à droite) pour obtenir un login et mot de passe. (Utilisez votre vrai nom...)

Vous pouvez aller voir ce guide pour vous familiariser avec les wikis.

Exercice : si vous n'en avez pas, créez-vous un compte et essayez de modifier cette page (correction de fôtes d'aurtograffe, rajout de détails, mise en page, ...)

Vous pouvez aussi utiliser la page de discussion pour ... discuter. (Ou poser des questions, faire des commentaires etc.)

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,
• troisième séance (23/09/2008) : TP0 (reprise du TD1 en salle machines),

Les support de TD et TP

• TD1

• TP0

• Compléments pour le TP 0 :
  • Pour compiler un programme, allez voir la page Comment compiler le C ?
  • 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++)

Correction TDP0

Question 1 : sur les minimums et maximums

#include <stdio.h>


#define N 10  /* la taille de mes tableaux */


/* la fonction qui échange le minimum et le maximum dans un tableau */
void change (int T[N]) {

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

 for(i=0;i<N;i=i+1) {
   if (T[i] < T[min]) { min=i; }
   if (T[i] > T[max]) { max=i; }
 }

 i=T[min];
 T[min] = T[max];
 T[max] = i;

}

/* recherche et affichage des deux valeurs maximales dans un tableau */
void deux_max (int T[N]) {
 int i;
 int max,maxbis;

 if (T[0] < T[1]) { max=1 ; maxbis=0; }
             else { max=0 ; maxbis=1; }

 for(i=2;i<N;i=i+1) {
          if (T[i] > T[max])  { maxbis=max; max=i; }
   else { if (T[i] > T[maxbis]) { maxbis=i; } }
 }

 printf("Le grand maximum se trouve à l'indice %i et vaut %i ; ", max, T[max]);
 printf("le petit maximum se trouve à l'indice %i et vaut %i.\n", maxbis, T[maxbis]);

}


/* recherche et affichage des deux valeurs maximales distinctes dans un tableau */
void deux_max_bis (int T[N]) {
 int i;
 int max,maxbis;

 max=0;
 maxbis=0;

 for(i=1;i<N;i=i+1) {
         if (max==maxbis && T[i]<T[max])         { maxbis=i; }
   else {if (T[i] > T[max])                      { maxbis=max; max=i; }
   else {if (T[i] < T[max] && T[i] > T[maxbis])  { maxbis=i; }}}
 }

 if (max != maxbis) {
   printf("Le grand maximum se trouve à l'indice %i et vaut %i ; ", max, T[max]);
   printf("le petit maximum se trouve à l'indice %i et vaut %i.\n", maxbis, T[maxbis]);
 }
 else {
   printf("!!! Le tableau ne contient qu'une seule valeur : %i !\n",T[max]);
 }
}


int main () {
 int T[N] = { 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , 55 , 666 , 42 , 0 , -7 };
 int i ;

 /* affichage du tableau */
 for (i=0;i<N;i=i+1) printf("T[%i] = %i\n",i,T[i]);
 printf("\n\n");

 change(T) ;

 for (i=0;i<N;i=i+1) printf("T[%i] = %i\n",i,T[i]);




 return(1);

}

Question 3 : renverser un tableau

(Merci à Diane et Florian... Leur solution était correcte, j'ai juste modifié un ou deux trucs sans grande importance.)

#include <stdio.h>
#define N 10

/* Fonction renverse */
void renverse (int T[N]) {
 int tmp;
 int i;
 for (i=0;i<N/2;i=i+1){
   tmp=T[i];
   T[i]=T[N-i-1];
   T[N-i-1]=tmp;
 }
}

/* permet d'afficher les valeurs du tableau dans le terminal */
void affiche_tableau(int T[N]) {
 int i;
 for (i = 0; i < N; i=i+1) {
   printf("T[%d]=%d\n",i,T[i]);
 }
}


/* Programme principal */
int main () {
 int T[N]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};

 affiche_tableau(T);
 printf("Son tableau renversé est: \n");

 renverse(T);
 affiche_tableau(T);

 return 0;
}

Question 4 : palindromes

Écrire un test pour vérifier si un tableau est un palindrome. Si c'est le cas, il devra renvoyer la valeur -1; sinon, il devra renvoyer la plus grande valeur longueur du préfixe qu'on retrouve inversé en suffixe du tableau.

(Merci à Diane et Florian... Leur solution était correcte, j'ai par contre modifié la question pour renvoyer -1 dans le cas des palindromes. C'est plus logique.)

#include <stdio.h>
#define N 10

/* Fonction palindrome*/
int palindrome (int T[N]){
 int i;
 for (i=0;i<N/2;i=i+1){
   if (T[i] != T[N-i-1]) {return i;}
 }
 return -1;
}

/* permet de taper les 10 valeurs dans le terminal et de les afficher */
int lire_tableau(int T[N]) {
 int i;
 for (i = 0; i < N; i=i+1) {
   printf("T[%d]= ",i);
   scanf("%d",&(T[i]));
 }
 return 0;
}

/* Programme principal*/
int main () {
 int T[N];
 int x;
 lire_tableau(T);
 x=palindrome(T);
 if (x==-1)
   {printf("Le tableau est un palindrome. \n");}
 else
   {printf("La plus grande longueur d'u prefixe que l'on retrouve inversé en suffixe est %i. \n",x);}
 return 1;
}

---

---

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

Le langage C, partie 1

Un 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

Pour la syntaxe de base et des exemples concernant les conditions et les boucles, reportez-vous au chapitre « les bases » et « les tableaux » du polycopié de Bernard Cassagne.

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.