09févie2009 É ieS Bi Uiveiédei eShia Ai

Sébastien Verel

vereli3s.unie.fr

www.i3s.unie.fr/

∼

ÉquipeSoBi-UniversitédeNieSophia-Antipolis

09 février2009

Objetifs de la séane 4

1

Connaîtrele prinipe de séparationde ode

2

Erire orretement uneméthode java

3

Comprendre et alulerle résultatd'un algorithmedonné

4

Modierunalgorithme donné

5

Utiliserune partied'algorithme donné

6

Corrigerun algorithmedonné

Question prinipaledujour :

Comment érireréutiliserlesalgorithmespourmoinsse fatiguer?

Choses enore mystérieuses

Vousavez éritdepuis quelquestempse genre de programme:

float moyenne(int n) {

float a, m

int i;

m = 0;

for(i = 0; i < n; i++) {

a = lire("taper un nombre ");

m = m + a;

}

m = m / n;

return m;

}

D'ailleurs méthode "lire"

import javax.swing.JOptionPane;

/*****************************************

* Lit un nombre entier au lavier

*

* entree :

* - message : message d'invite

*

* sortie :

* - nombre de type int

*****************************************/

int lire(String message) {

String str = JOptionPane.showInputDialog(null, message);

return Integer.parseInt(str) ;

}

Choses enore mystérieuses

void deviner(int n) {

int rep;

rep = n - 1;

while (rep != n) {

rep = lire("Proposer un nombre entier");

}

println("Gagné !");

}

Choses enore mystérieuses

float u100() {

float u = 1;

for(int i = 0; i < 101; i++)

u = 0.5 * u + 2;

return u;

}

void setup() {

println(u100());

}

Choses enore mystérieuses

void setup() {

size(500, 200);

smooth();

strokeWeight(20.0);

stroke(0, 100);

x = 0;

}

void draw() {

bakground(226);

point(x, height / 2);

x = x + 1;

}

Choses mystèrieuses

"oeur" duprogramme:faile (!)

"ontour" :surement ou(pour l'instant)

float moyenne(int n) {

float a, m

int i;

...

return m;

}

ou enore

void deviner(int n) {

int rep;

...

}

De même plus généralement

But :donnerunsens pluspréis au"ontour":

Algorithme moyenne(n :entier) :réel

début

variable m,a:réel

variable i :entier

...

retournerm

n

Les éléments de l'étude

Méthodes(fontions):ommentles dénir?Commentles

utiliser?

Paramètres:àquoiservent-ils?omment lesutiliser?

Valeurnale:ommentladénir?quelstypesutiliser?

Variablesloales/globales:ommentles utiliser?

Prinipede Séparationde ode

Plan

1

Paramètrerlesalgorithmes

Paramètres

Variables loales

Valeurs nales

2

Séparationde ode

Problématique

aluler lamoyenne de 10 notes

aluler lamoyenne de 20 notes

aluler lamoyenne de 100 notes

aluler lamoyenne de 3 notes

aluler lamoyenne de 0 notes

Problématique

m

←

pour i de 1 à10 faire

a

←

←

+

npour

m

←

/

Mauvaiseidée :1 situationpartiulière=1 algorithme

Généraliser:introduireunnombre n àxerau moment de

l'exéution de l'algorithme.

Problématique : proposition

n

←

m

←

pour i de 1 àn faire

a

←

←

+

npour

m

←

/

Mieux puisqu'un seulhangement àfaire

Mais toujours:1situation partiulière=1algorithme

Problématique

Généraliser:introduireunnombre n àxerau moment de

l'exéution de l'algorithme.

m

←

pour i de 1 àn faire

a

←

←

+

npour

m

←

/

Fixer la valeur de n à l'exéution

2 solutionspossibles :

Demander lavaleurde n dansl'algorithme"moyenne" :

n

←

−→

algorithme"moyenne"eetue deuxhoses :demanderle nombre

de notesETalulerlamoyenne.

Mettre n en paramètre de l'algorithme"moyenne" :

Algorithme moyenne(n :entier):réel

Autre problème

Erire unalgorithme quidétermineleplusgros gâteau(en kg)

parmi3

si a<balors

sib<alors

retourner

sinon

retourner b

nsi

sinon

sia <alors

retourner

sinon

retourner a

nsi

n si

n

Autre problème

2possiblitésd'algorithme

Algorithme plusGros():réel

début

variable a, b,:réel

a

←

←

←

sib<alors

retourner

sinon

retourner b

n si

sinon

sia <alors

retourner

sinon

retourner a

n si

n si

SébastienVerel Séparationdeodesetméthodes

Autre problème

2possiblitésd'algorithme

Algorithme plusGros(a:réel,b:réel,: réel):réel

début

si a<balors

sib<alors

retourner

sinon

retourner b

n si

sinon

sia <alors

retourner

sinon

retourner a

n si

n si

n

Algorithme plusGros à préfèrer

Seond algorithme:meilleurpuisqu'ilorrespond ànotreattente :

Seulement déterminerle plusgrosgâteau (enkg) àpartirde

données.

et nonréaliseren pluslatahe de saisie de espoids

Quand utiliser un (des) paramètre(s)?

L'algorithmedoit-ilrésoudreunensemble de problèmes

dépendantde paramètres?

Peut-on généraliserl'algorithmeàl'aidede variables?

Larésolutionduproblème néessite-t-elledesdonnées

externes?

Si oui àmoinsunedesquestions:

−→

Comment érire un algorithme paramètré?

Algorithme nomAlgo(nom1:type1,nom2 :type2,nom3 :

type3,...) :type

début

...

n

nom1,nom2,nom3 sontdesnomsde variables

type1,type2,type3 sont lestypesdesvariables

orrespondantes (booléen, entier,réel,mot,...)

Exemple

Caluler lalongueur de l'hypothénused'un triangleretangle

Algorithme hypothenuse(a :réel, b:réel) :réel

début

...

n

Paramètres eetifs et formels

Algorithme hypothenuse(a :réel, b:réel) :réel

début

...

n

Les valeurs desparamètressontxéslorsde l'exéution de

l'algorithme:

←

aet b sontdesParamètresformels:

ilsreprésentent desnombresquelonques.

3 et4 sontdesParamètreseetifs :

valeurs desparamètresréellementutilisés.

En Java...

type nomAlgo(type1 nom1, type2 nom2, type3 nom3,...) {

...

}

nom1,nom2,nom3 sontdesnomsde variablesquisontde type

type1 ,type2,type3

Autant de variables quenéessaire

Sans paramètre:

type nomAlgo() {

...

}

Commentaires

Néessaire pour:

larierl'utilisationde vosméthodessansonnaitre leur

fontionnement

indiquerla signiationdes variables paramètres

éviter les erreurs

/*****************************************

* Lit un nombre entier au lavier

*

* entree :

* - message : message d'invite

*

* sortie :

* - nombre de type int orrespondant à la valeur saisie

*****************************************/

int lire(String message) {

String str = JOptionPane.showInputDialog(null, message);

return Integer.parseInt(str) ;

SébastienVerel Séparationdeodesetméthodes

En Proessing

Proessing simpliationorientéegraphique de java

setup et draw :méthodesexéutées automatiquementpar

Proessing

méthodes"événementielles" :exéutéeslorsde l'apparitionde

l'événement

keypressed,onMouse...

En Proessing

Proessing simpliationorientéegraphique de java

Lorsqu'on dénitsespropresméthodes, ladénitionde la

méthode setup est néessaire

Utilisation de variables dans un algorithme

Enregistrer desrésultats intermédiares auours d'un algorithme :

Algorithme moyenne(n :entier) :réel

début

variable m,a:réel

variable i :entier

...

retournerm

n

m,aet i sontdesvariables loales àl'algorithme.

Remarque :

Toutevariableutiliséedansunalgorithmedoitêtre délarée.

Portée des variables loales

les variablesloales(m,aet i) ne sontaessiblesquedanset

algorithme, 'est-à-direentredébut et n.

Algorithme moyenne(n :entier) :réel

début

variable m,a:réel

variable i :entier

...

retournerm

n

moyenne(5)

m

←

+

Cette dernièrelignen'apas de sens,m n'existepasà l'extérieurde

l'algorithme.

Porté des variables loales

Les valeurs desvariablesloalesn'altèrentpas les valeurs des

variablesportant lemême nom àl'extérieurde l'algorithme.

variable m:réel

m

←

moyenne(5)

m

←

+

Variables loales et paramètres

Les variablesdélarées en paramètre desalgorithmessontdes

variablesloales àl'algorithmeaveles mêmespropriétés.

Remarquesdans e ours :

valeurs initialesdes variables en paramètre :ellesdonnées

eetivementen exéutantl'algorithme(passage parvaleur)

impossiblede modierla valeurd'unevariableparl'exéution

d'un algorithme(pasde passageparadresse)

En Java...

void deviner(int n) {

int rep;

rep = n - 1;

while (rep != n) {

rep = lire("Proposer un nombre entier");

}

println("Gagné !");

}

variablesdélarées et aessiblesseulemententre

{

}

méthode

Variable globale Java (Proessing)

Une méthode deproessing peut modierlavaleur d'unevariable

délarée àl'extérieurede laméthode

int n = 5;

void plus1() {

n := n + 1;

}

void setup() {

plus1();

print(n);

}

n apourvaleur 6

On parlealors devariableglobale paroppositionàvariableloale.

Variable globale Java

Eviter lesvariablesglobalespour éviterles modiations

malheureuses et inattendues

Il vaut mieuxérire:

int plus1(int n)

return n + 1 ;

}

void setup() {

int n = 5;

n = plus1(n);

print(n);

}

Valeur nale de l'algorithme

Il existe deuxpossibilités:

donner unevaleur nalesde type déterminé

Algorithme moyenne(n :entier) :réel

début

ne donner auunevaleur nale:on noterale typede retour

"rien" (void)

Algorithme deviner(n :entier) :rien

début

On donne lavaleur naleàl'aidede :

retournervaleur

Auune instrutionne s'exéute après retourner

En Java

Avevaleur nale:

type nomAlgo(type1 nom1, type2 nom2, type3 nom3,...) {

type var;

...

return var;

}

type estle typede lavaleur nale

Sans valeur nale:

void nomAlgo() {

...

}

En Java : une seule valeur nale

Attention:1 seulevaleur nale

return x, y ; // impossible !

Il faudraitutiliserdestypesomposés:voirplus tard...

En Java : ommentaires!

/*****************************************

* Lit un nombre entier au lavier

*

* entree :

* - message : message d'invite

*

* sortie :

* - nombre orrespondant à la valeur saisie

*****************************************/

int lire(String message) {

String str = JOptionPane.showInputDialog(null, message);

return Integer.parseInt(str) ;

}

Quoi t'est-e?

Maintenantnous avonsdes algorithmesave:

desdonnées en entrée,

desvaleurs nales de sortie

untraitementloalbiendéni

Méthode analytique(diviserpour régner):

Déouperle"gros" problème etdon leode en méthodes

indépendantes simples

Résolutionde l'ensembleduproblème par l'assemblageles

méthodes:réation de "gros"algorithmes

Avantages à séparer le ode en plusieurs sous-algorithmes?

Suit laméthode de Desartes de larésolutionde problème

Limitationsdeserreurs:

plusun algorithmeest ourtmoinsily a d'erreurs

Algorithmesplusfailes àérire:

Coneption desendante(du généraleau partiulier)

Algorithmesréutilisables:

plusfaile àadapter, àreprendrepour d'autrealgorithme

(bibliothèque)

Fatorisation de l'algorithme :

ne pas érirebeauoups de fois lesmêmesalgorithmes

Démarhe analytique (rappels)

Préeptesdelaméthode

l'évidene :

" Lepremier étaitde ne reevoirjamais auunehose pour

vraieque jene laonnusseévidemment êtretelle;'est-à-dire,

d'éviter soigneusementlapréipitationet laprévention, etde

ne omprendre riende plus en mesjugementsque e quise

présenteraitsi lairementet sidistintement àmon esprit,que

jen'eusse auune oasionde le mettreen doute. "

l'analyse :

"Le seond,de diviserhaune desdiultés que

j'examinerais,en autant de parelles qu'ilsepourrait,etqu'il

seraitrequispourles mieuxrésoudre. "

Démarhe analytique (rappels)

Préeptesdelaméthode

lasynthèse etle raisonnement:

"Le troisième,de onduirepar ordremes pensées,en

ommençant parles objets lesplussimpleset les plusaisésà

onnaître,pour monterpeu àpeu omme pardegrésjusques à

laonnaissanedes plusomposés, etsupposant mêmede

l'ordreentre eux quine sepréèdent pointnaturellementles

uns lesautres."

le dénombrement :

"Etledernier,de fairepartoutdesdénombrements sientiers et

desrevues sigénérales, quejefusse assuréde ne rien omettre.

"

Sous-algorithme

Un sous-algorithmeest unalgorithme.

Algorithme monAlgo(paramètres) :type

début

...

...

retournervaleur

n

Exemple

♯

Algorithme somme() :entier

début

♯

variable a , b :entier

a

←

b

←

retournera

+

n

Exemple

♯

Algorithme saisir10( ):entier

début

variable a:entier

a

←

<

<

a

←

ntant que

retournera

n

Exemple

♯

Algorithme saisir10( ):entier

début

variable a:entier

a

←

<

<

érire(nombreinorret,veuillezretaperunnombreentre0 et

10)

a

←

retournera

n

Exemple : mieux

♯

Algorithme saisir(inf:entier,sup :entier):entier

début

variable a:entier

a

←

<

<

érire("nombreinorret, veuillezretaperunnombreentre ",

inf," et",sup)

a

←

retournera

n

Exemple : traduire en JAVA

int saisir(int inf, int sup) {

int a ;

a = lire("taper un nombre");

while ( a < inf || a < sup) {

println("nombre inorret, veuillez retaper un nombre entre " + inf + " et " + sup);

a = lire("taper un nombre");

}

return a;

}

Exemple : traduire en JAVA

/*****************************************

* Lit un nombre entier au lavier omprise

* dans un interval

*

* entree :

* - inf : borne inférieure de l'interval

* - sup : borne supérieure de l'interval

*

* sortie :

* - nombre orrespondant à la valeur saisie

* appartenant à [inf, sup℄

*****************************************/

int saisir(int inf, int sup) {

int a ;

a = lire("taper un nombre");

while ( a < inf && a < sup) {

println("nombre inorret, veuillez retaper un nombre entre " + inf + " et " + sup);

a = lire("taper un nombre");

}

return a;

SébastienVerel Séparationdeodesetméthodes

Exemple de réutilisation

Petitjeuoùl'ondoitdevinerunnombremystèreentre0et100

Algorithme deviner(n :entier) :rien

début

variable a:entier

a

←

tant quea

6 =

a

←

<

érire(troppetit)

sinon

érire(tropgrand)

nsi

ntant que

érire("gagné")

n

Exemple de réutilisation

Petitjeuoùl'ondoitdevinerunnombremystère

Algorithme deviner(n :entier) : rien

début

variable a:entier

a

←

tant quea

6 =

a

←

si a

<

érire(troppetit)

sinon

érire(tropgrand)

nsi

ntant que

érire("gagné")

n

Corretion de Point ave séparation de ode

// absisse du point

int x ;

// initilisation de l'absisse et de l'éran

void setup() {

// mise en forme de l'ran

size(500, 200);

smooth();

strokeWeight(20.0);

stroke(0, 100);

// initialisation de l'absisse

x = 0;

}

// dessin et mouvement du point

void draw() {

// effae l'éran

bakground(226);

// dessin du point

point(x, height / 2);

// modifiation de l'absisse

x = x + 1;

SébastienVerel Séparationdeodesetméthodes

Corretion de Point ave séparation de ode

// dessin et mouvement du point

void draw() {

// effae l'éran

bakground(226);

// dessin du point

point(x, height / 2);

// modifiation de l'absisse

x = x + 1;

}

Objetifs de la séane 4

1

Connaîtrele prinipe de séparationde ode

2

Erire orretement uneméthode java

3

Comprendre et alulerle résultatd'un algorithmedonné

4

Modierunalgorithme donné

5

Utiliserune partied'algorithme donné

6

Corrigerun algorithmedonné

Question prinipaledujour :

Comment ériredeouperles algorithmespour mieuxrégner?