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Papy



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MessagePosté le: Jeu 20 Aoû 2009 - 12:30    Sujet du message: apprentisage Répondre en citant

Revue du message précédent :

1.5 Deux remarques pour terminer
Maintenant que nous sommes familiers des variables et que nous les manipulons les yeux fermés (mais les neurones en éveil, toutefois), j’attire votre attention sur la trompeuse similitude de vocabulaire entre les mathématiques et l’informatique. En mathématiques, une « variable » est généralement une inconnue, qui recouvre un nombre non précisé de valeurs. Lorsque j’écris :
y = 3 x + 2
les « variables » x et y satisfaisant à l’équation existent en nombre infini (graphiquement, l’ensemble des solutions à cette équation dessine une droite). Lorsque j’écris :
ax² + bx + c = 0
la « variable » x désigne les solutions à cette équation, c’est-à-dire zéro, une ou deux valeurs à la fois…
En informatique, une variable possède à un moment donné une valeur et une seule. A la rigueur, elle peut ne pas avoir de valeur du tout (une fois qu’elle a été déclarée, et tant qu’on ne l’a pas affectée. A signaler que dans certains langages, les variables non encore affectées sont considérées comme valant automatiquement zéro). Mais ce qui est important, c’est que cette valeur justement, ne « varie » pas à proprement parler. Du moins ne varie-t-elle que lorsqu’elle est l’objet d’une instruction d’affectation.
La deuxième remarque concerne le signe de l’affectation. En algorithmique, comme on l’a vu, c’est le signe ←. Mais en pratique, la quasi totalité des langages emploient le signe égal. Et là, pour les débutants, la confusion avec les maths est également facile. En maths, A = B et B = A sont deux propositions strictement équivalentes. En informatique, absolument pas, puisque cela revient à écrire A ← B et B ← A, deux choses bien différentes. De même, A = A + 1, qui en mathématiques, constitue une équation sans solution, représente en programmation une action tout à fait licite (et de surcroît extrêmement courante). Donc, attention ! ! ! La meilleure des vaccinations contre cette confusion consiste à bien employer le signe ← en pseudo-code, signe qui a le mérite de ne pas laisser place à l’ambiguïté. Une fois acquis les bons réflexes avec ce signe, vous n’aurez plus aucune difficulté à passer au = des langages de programmation.
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MessagePosté le: Jeu 20 Aoû 2009 - 12:30    Sujet du message: Publicité

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Papy
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MessagePosté le: Jeu 20 Aoû 2009 - 12:31    Sujet du message: apprentisage Répondre en citant

Partie 2 Lecture et Ecriture
« Un programme est un sort jeté sur un ordinateur, qui transforme tout texte saisi au clavier en message d’erreur. » - Anonyme
« Un clavier Azerty en vaut deux » - Anonyme
2.1 De quoi parle-t-on ?
Trifouiller des variables en mémoire vive par un programme, c’est vrai que c’est très marrant, et d’ailleurs on a tous bien rigolé au chapitre précédent. Cela dit, à la fin de la foire, on peut tout de même se demander à quoi ça sert.
En effet. Imaginons que nous ayons fait un programme pour calculer le carré d’un nombre, mettons 12. Si on a fait au plus simple, on a écrit un truc du genre :
Variable A en Numérique
Début
A ← 12^2
Fin
D’une part, ce programme nous donne le carré de 12. C’est très gentil à lui. Mais si l’on veut le carré d’un autre nombre que 12, il faut réécrire le programme. Bof.
D’autre part, le résultat est indubitablement calculé par la machine. Mais elle le garde soigneusement pour elle, et le pauvre utilisateur qui fait exécuter ce programme, lui, ne saura jamais quel est le carré de 12. Re-bof.
C’est pourquoi, heureusement, il existe des d’instructions pour permettre à la machine de dialoguer avec l’utilisateur (et Lycée de Versailles, eût ajouté l’estimé Pierre Dac, qui en précurseur méconnu de l’algorithmique, affirmait tout aussi profondément que « rien ne sert de penser, il faut réfléchir avant »).
Dans un sens, ces instructions permettent à l’utilisateur de rentrer des valeurs au clavier pour qu’elles soient utilisées par le programme. Cette opération est la lecture.
Dans l’autre sens, d’autres instructions permettent au programme de communiquer des valeurs à l’utilisateur en les affichant à l’écran. Cette opération est l’écriture.
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Remarque essentielle : A première vue, on peut avoir l’impression que les informaticiens étaient beurrés comme des petits lus lorsqu’ils ont baptisé ces opérations ; puisque quand l’utilisateur doit écrire au clavier, on appelle ça la lecture, et quand il doit lire sur l’écran on appelle çà l’écriture. Mais avant d’agonir d’insultes une digne corporation, il faut réfléchir un peu plus loin. Un algorithme, c’est une suite d’instructions qui programme la machine, pas l’utilisateur ! Donc quand on dit à la machine de lire une valeur, cela implique que l’utilisateur va devoir écrire cette valeur. Et quand on demande à la machine d’écrire une valeur, c’est pour que l’utilisateur puisse la lire. Lecture et écriture sont donc des termes qui comme toujours en programmation, doivent être compris du point de vue de la machine qui sera chargée de les exécuter. Et là, tout devient parfaitement logique. Et toc.
2.2 Les instructions de lecture et d’écriture
Tout bêtement, pour que l’utilisateur entre la (nouvelle) valeur de Titi, on mettra :
Lire Titi
Dès que le programme rencontre une instruction Lire, l’exécution s’interrompt, attendant la frappe d’une valeur au clavier
Dès lors, aussitôt que la touche Entrée (Enter) a été frappée, l’exécution reprend. Dans le sens inverse, pour écrire quelque chose à l’écran, c’est aussi simple que :
Ecrire Toto
Avant de Lire une variable, il est très fortement conseillé d’écrire des libellés à l’écran, afin de prévenir l’utilisateur de ce qu’il doit frapper (sinon, le pauvre utilisateur passe son temps à se demander ce que l’ordinateur attend de lui… et c’est très désagréable !) :
Ecrire "Entrez votre nom : "
Lire NomFamille
Lecture et Ecriture sont des instructions algorithmiques qui ne présentent pas de difficultés particulières, une fois qu’on a bien assimilé ce problème du sens du dialogue (homme → machine, ou machine ← homme).
Et ça y est, vous savez d’ores et déjà sur cette question tout ce q


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Papy
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MessagePosté le: Jeu 20 Aoû 2009 - 12:32    Sujet du message: apprentisage Répondre en citant

ce qu’il y a à savoir…oups je vous passe les exercice la  

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MessagePosté le: Jeu 20 Aoû 2009 - 12:33    Sujet du message: apprentisage Répondre en citant

Partie 3 Les Tests
« Il est assez difficile de trouver une erreur dans son code quand on la cherche. C’est encore bien plus dur quand on est convaincu que le code est juste. » - Steve McConnell
« Il n’existe pas, et il n’existera jamais, de langage dans lequel il soit un tant soit peu difficile d’écrire de mauvais programmes ». – Anonyme
« Si le déboguage est l’art d’enlever les bogues, alors la programmation doit être l’art de les créer. » - Anonyme
Je vous avais dit que l’algorithmique, c’est la combinaison de quatre structures élémentaires. Nous en avons déjà vu deux, voici la troisième. Autrement dit, on a quasiment fini le programme.
Mais non, je rigole.
3.1 De quoi s’agit-il ?
Reprenons le cas de notre « programmation algorithmique du touriste égaré ». Normalement, l’algorithme ressemblera à quelque chose comme : « Allez tout droit jusqu’au prochain carrefour, puis prenez à droite et ensuite la deuxième à gauche, et vous y êtes ».
Mais en cas de doute légitime de votre part, cela pourrait devenir : « Allez tout droit jusqu’au prochain carrefour et là regardez à droite. Si la rue est autorisée à la circulation, alors prenez la et ensuite c’est la deuxième à gauche. Mais si en revanche elle est en sens interdit, alors continuez jusqu’à la prochaine à droite, prenez celle-là, et ensuite la première à droite ».
Ce deuxième algorithme a ceci de supérieur au premier qu’il prévoit, en fonction d’une situation pouvant se présenter de deux façons différentes, deux façons différentes d’agir. Cela suppose que l’interlocuteur (le touriste) sache analyser la condition que nous avons fixée à son comportement (« la rue est-elle en sens interdit ? ») pour effectuer la série d’actions correspondante.
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MessagePosté le: Jeu 20 Aoû 2009 - 12:34    Sujet du message: apprentisage Répondre en citant

Eh bien, croyez le ou non, mais les ordinateurs possèdent cette aptitude, sans laquelle d’ailleurs nous aurions bien du mal à les programmer. Nous allons donc pouvoir parler à notre ordinateur comme à notre touriste, et lui donner des séries d’instructions à effectuer selon que la situation se présente d’une manière ou d’une autre. Cette structure logique répond au doux nom de test. Toutefois, ceux qui tiennent absolument à briller en société parleront également de structure alternative.
3.2 Structure d’un test
Il n’y a que deux formes possibles pour un test ; la première est la plus simple, la seconde la plus complexe.
Si booléen Alors
Instructions
Finsi
Si booléen Alors
Instructions 1
Sinon Instructions 2
Finsi
Ceci appelle quelques explications.
Un booléen est une expression dont la valeur est VRAI ou FAUX. Cela peut donc être (il n’y a que deux possibilités) :
• une variable (ou une expression) de type booléen
• une condition
Nous reviendrons dans quelques instants sur ce qu’est une condition en informatique.
Toujours est-il que la structure d’un test est relativement claire. Dans la forme la plus simple, arrivé à la première ligne (Si… Alors) la machine examine la valeur du booléen. Si ce booléen a pour valeur VRAI, elle exécute la série d’instructions. Cette série d’instructions peut être très brève comme très longue, cela n’a aucune importance. En revanche, dans le cas où le booléen est faux, l'ordinateur saute directement aux instructions situées après le FinSi.
Dans le cas de la structure complète, c'est à peine plus compliqué. Dans le cas où le booléen est VRAI, et après avoir exécuté la série d'instructions 1, au moment où elle arrive au mot « Sinon », la machine saute directement à la première instruction située 50


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MessagePosté le: Jeu 20 Aoû 2009 - 12:34    Sujet du message: apprentisage Répondre en citant

après le « Finsi ». De même, au cas où le booléen a comme valeur « Faux », la machine saute directement à la première ligne située après le « Sinon » et exécute l’ensemble des « instructions 2 ». Dans tous les cas, les instructions situées juste après le FinSi seront exécutées normalement.
En fait, la forme simplifiée correspond au cas où l’une des deux « branches » du Si est vide. Dès lors, plutôt qu’écrire « sinon ne rien faire du tout », il est plus simple de ne rien écrire. Et laisser un Si... complet, avec une des deux branches vides, est considéré comme une très grosse maladresse pour un programmeur, même si cela ne constitue pas à proprement parler une faute.
Exprimé sous forme de pseudo-code, la programmation de notre touriste de tout à l’heure donnerait donc quelque chose du genre :
Allez tout droit jusqu’au prochain carrefour
Si la rue à droite est autorisée à la circulation Alors
Tournez à droite
Avancez
Prenez la deuxième à gauche
Sinon
Continuez jusqu’à la prochaine rue à droite
Prenez cette rue
Prenez la première à droite
Finsi
3.3 Qu’est ce qu’une condition ?
Une condition est une comparaison
Cette définition est essentielle ! Elle signifie qu’une condition est composée de trois éléments :
• une valeur
• un opérateur de comparaison
• une autre valeur
Les valeurs peuvent être a priori de n’importe quel type (numériques, caractères…). Mais si l’on veut que la comparaison ait un sens, il faut que les deux valeurs de la comparaison soient du même type !
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MessagePosté le: Jeu 20 Aoû 2009 - 12:34    Sujet du message: apprentisage Répondre en citant

Les opérateurs de comparaison sont :
• égal à…
• différent de…
• strictement plus petit que…
• strictement plus grand que…
• plus petit ou égal à…
• plus grand ou égal à…
L’ensemble des trois éléments constituant la condition constitue donc, si l’on veut, une affirmation, qui a un moment donné est VRAIE ou FAUSSE.
A noter que ces opérateurs de comparaison peuvent tout à fait s’employer avec des caractères. Ceux-ci sont codés par la machine dans l’ordre alphabétique (rappelez vous le code ASCII vu dans le préambule), les majuscules étant systématiquement placées avant les minuscules. Ainsi on a :
“t” < “w” VRAI
“Maman” > “Papa“ FAUX
“maman” > “Papa” VRAI
Remarque très importante
En formulant une condition dans un algorithme, il faut se méfier comme de la peste de certains raccourcis du langage courant, ou de certaines notations valides en mathématiques, mais qui mènent à des non-sens informatiques. Prenons par exemple la phrase « Toto est compris entre 5 et 8 ». On peut être tenté de la traduire par : 5 < Toto < 8
Or, une telle expression, qui a du sens en français, comme en mathématiques, ne veut rien dire en programmation. En effet, elle comprend deux opérateurs de comparaison, soit un de trop, et trois valeurs, soit là aussi une de trop. On va voir dans un instant comment traduire convenablement une telle condition.
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PARTIE 3 Énoncé des Exercices
Exercice 3.1
Ecrire un algorithme qui demande un nombre à l’utilisateur, et l’informe ensuite si ce nombre est positif ou négatif (on laisse de côté le cas où le nombre vaut zéro).
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MessagePosté le: Jeu 20 Aoû 2009 - 12:35    Sujet du message: apprentisage Répondre en citant

3.4 Conditions composées
Certains problèmes exigent parfois de formuler des conditions qui ne peuvent pas être exprimées sous la forme simple exposée ci-dessus. Reprenons le cas « Toto est inclus entre 5 et 8 ». En fait cette phrase cache non une, mais deux conditions. Car elle revient à dire que « Toto est supérieur à 5 et Toto est inférieur à 8 ». Il y a donc bien là deux conditions, reliées par ce qu’on appelle un opérateur logique, le mot ET.
Comme on l’a évoqué plus haut, l’informatique met à notre disposition quatre opérateurs logiques : ET, OU, NON, et XOR.
Le ET a le même sens en informatique que dans le langage courant. Pour que "Condition1 ET Condition2" soit VRAI, il faut impérativement que Condition1 soit VRAI et que Condition2 soit VRAI. Dans tous les autres cas, "Condition 1 et Condition2" sera faux.
Il faut se méfier un peu plus du OU. Pour que "Condition1 OU Condition2" soit VRAI, il suffit que Condition1 soit VRAIE ou que Condition2 soit VRAIE. Le point important est que si Condition1 est VRAIE et que Condition2 est VRAIE aussi, Condition1 OU Condition2 reste VRAIE. Le OU informatique ne veut donc pas dire « ou bien »
Le XOR (ou OU exclusif) fonctionne de la manière suivante. Pour que "Condition1 XOR Condition2" soit VRAI, il faut que soit Condition1 soit VRAI, soit que Condition2 soit VRAI. Si toutes les deux sont fausses, ou que toutes les deux sont VRAI, alors le résultat global est considéré comme FAUX. Le XOR est donc l'équivalent du "ou bien" du langage courant.
J’insiste toutefois sur le fait que le XOR est une rareté, dont il n’est pas strictement indispensable de s’encombrer en programmation.
Enfin, le NON inverse une condition : NON(Condition1)est VRAI si Condition1 est FAUX, et il sera FAUX si Condition1 est VRAI. C'est l'équivalent pour les booléens du signe "moins" que l'on place devant les nombres.
Alors, vous vous demandez peut-être à quoi sert ce NON. Après tout, plutôt qu’écrire NON(Prix > 20), il serait plus simple d’écrire tout bonnement Prix=<20. Dans ce cas précis, c’est évident qu’on se complique inutilement la vie avec le NON. Mais si le NON n'est jamais indispensable, il y a tout de même des situations dans lesquelles il s'avère bien utile.
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MessagePosté le: Jeu 20 Aoû 2009 - 12:35    Sujet du message: apprentisage Répondre en citant

On représente fréquemment tout ceci dans des tables de vérité (C1 et C2 représentent deux conditions, et on envisage à chaque fois les quatre cas possibles)
C1 et C2
C2 Vrai
C2 Faux
C1 Vrai
Vrai
Faux
C1 Faux
Faux
Faux
C1 ou C2
C2 Vrai
C2 Faux
C1 Vrai
Vrai
Vrai
C1 Faux
Vrai
Faux
C1 xor C2
C2 Vrai
C2 Faux
C1 Vrai
Faux
Vrai
C1 Faux
Vrai
Faux
Non C1
C1 Vrai
Faux
C1 Faux
Vrai
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MessagePosté le: Jeu 20 Aoû 2009 - 12:36    Sujet du message: apprentisage Répondre en citant

LE GAG DE LA JOURNÉE...
...Consiste à formuler dans un test une condition qui ne pourra jamais être vraie, ou jamais être fausse. Si ce n’est pas fait exprès, c’est assez rigolo. Si c’est fait exprès, c’est encore plus drôle, car une condition dont on sait d’avance qu’elle sera toujours fausse n’est pas une condition. Dans tous les cas, cela veut dire qu’on a écrit un test qui n’en est pas un, et qui fonctionne comme s’il n’y en avait pas.
Cela peut être par exemple : Si Toto < 10 ET Toto > 15 Alors… (il est très difficile de trouver un nombre qui soit à la fois inférieur à 10 et supérieur à 15 !)
Bon, ça, c’est un motif immédiat pour payer une tournée générale, et je sens qu’on ne restera pas longtemps le gosier sec.
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MessagePosté le: Jeu 20 Aoû 2009 - 12:36    Sujet du message: apprentisage Répondre en citant

3.5 Tests imbriqués
Graphiquement, on peut très facilement représenter un SI comme un aiguillage de chemin de fer (ou un aiguillage de train électrique, c’est moins lourd à porter). Un SI ouvre donc deux voies, correspondant à deux traitements différents. Mais il y a des tas de situations où deux voies ne suffisent pas. Par exemple, un programme devant donner l’état de l’eau selon sa température doit pouvoir choisir entre trois réponses possibles (solide, liquide ou gazeuse).
Une première solution serait la suivante :
Variable Temp en Entier
Début
Ecrire "Entrez la température de l’eau :"
Lire Temp
Si Temp =< 0 Alors
Ecrire "C’est de la glace"
FinSi
Si Temp > 0 Et Temp < 100 Alors
Ecrire "C’est du liquide"
Finsi Si Temp > 100 Alors
Ecrire "C’est de la vapeur"
Finsi
Fin
Vous constaterez que c’est un peu laborieux. Les conditions se ressemblent plus ou moins, et surtout on oblige la machine à examiner trois tests successifs alors que tous portent sur une même chose, la température de l'eau (la valeur de la variable Temp).
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MessagePosté le: Jeu 20 Aoû 2009 - 12:36    Sujet du message: apprentisage Répondre en citant

Il serait ainsi bien plus rationnel d’imbriquer les tests de cette manière :
Variable Temp en Entier
Début
Ecrire "Entrez la température de l’eau :"
Lire Temp
Si Temp =< 0 Alors
Ecrire "C’est de la glace"
Sinon
Si Temp < 100 Alors
Ecrire "C’est du liquide"
Sinon
Ecrire "C’est de la vapeur"
Finsi
Finsi
Fin
Nous avons fait des économies : au lieu de devoir taper trois conditions, dont une composée, nous n’avons plus que deux conditions simples. Mais aussi, et surtout, nous avons fait des économies sur le temps d’exécution de l’ordinateur. Si la température est inférieure à zéro, celui-ci écrit dorénavant « C’est de la glace » et passe directement à la fin, sans être ralenti par l’examen d’autres possibilités (qui sont forcément fausses).
Cette deuxième version n’est donc pas seulement plus simple à écrire et plus lisible, elle est également plus performante à l’exécution.
Les structures de tests imbriqués sont donc un outil indispensable à la simplification et à l’optimisation des algorithmes.
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MessagePosté le: Jeu 20 Aoû 2009 - 12:37    Sujet du message: apprentisage Répondre en citant

3.6 De l’aiguillage à la gare de tri
« J'ai l'âme ferroviaire : je regarde passer les vaches » (Léo Ferré)
Cette citation n’apporte peut-être pas grand chose à cet exposé, mais je l’aime bien, alors c’était le moment ou jamais.
En effet, dans un programme, une structure SI peut être facilement comparée à un aiguillage de train. La voie principale se sépare en deux, le train devant rouler ou sur l’une, ou sur l’autre, et les deux voies se rejoignant tôt ou tard pour ne plus en former qu’une seule, lors du FinSi. On peut schématiser cela ainsi :
Mais dans certains cas, ce ne sont pas deux voies qu’il nous faut, mais trois, ou même plus. Dans le cas de l’état de l’eau, il nous faut trois voies pour notre « train », puisque l’eau peut être solide, liquide ou gazeuse. Alors, nous n’avons pas eu le choix : pour deux voies, il nous fallait un aiguillage, pour trois voies il nous en faut deux, imbriqués l’un dans l’autre.
Cette structure (telle que nous l’avons programmée à la page précédente) devrait être schématisée comme suit :
Soyons bien clairs : cette structure est la seule possible du point de vue logique (même si on peut toujours mettre le bas en haut et le haut en bas). Mais du point de vue de l’écriture, le pseudo-code algorithmique admet une simplification supplémentaire.
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MessagePosté le: Jeu 20 Aoû 2009 - 12:37    Sujet du message: apprentisage Répondre en citant

Ainsi, il est possible (mais non obligatoire, que l’algorithme initial :
Variable Temp en Entier
Début
Ecrire "Entrez la température de l’eau :"
Lire Temp
Si Temp =< 0 Alors
Ecrire "C'est de la glace"
Sinon Si Temp < 100 Alors
Ecrire "C’est du liquide"
Sinon
Ecrire "C’est de la vapeur"
Finsi
Finsi
Fin
devienne :
Variable Temp en Entier
Début
Ecrire "Entrez la température de l’eau :"
Lire Temp
Si Temp =< 0 Alors
Ecrire "C’est de la glace"
SinonSi Temp < 100 Alors
Ecrire "C’est du liquide"
Sinon
Ecrire "C’est de la vapeur"
Finsi
Fin
Dans le cas de tests imbriqués, le Sinon et le Si peuvent être fusionnés en un SinonSi. On considère alors qu’il s’agit d’un seul bloc de test, conclu par un seul FinSi
Le SinonSi permet en quelque sorte de créer (en réalité, de simuler) des aiguillages à plus de deux branches. On peut ainsi enchaîner les SinonSi les uns derrière les autres pour simuler un aiguillage à autant de branches que l’on souhaite.
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MessagePosté le: Jeu 20 Aoû 2009 - 12:38    Sujet du message: apprentisage Répondre en citant

3.7 Variables Booléennes
Jusqu’ici, pour écrire nos des tests, nous avons utilisé uniquement des conditions. Mais vous vous rappelez qu’il existe un type de variables (les booléennes) susceptibles de stocker les valeurs VRAI ou FAUX. En fait, on peut donc entrer des conditions dans ces variables, et tester ensuite la valeur de ces variables.
Reprenons l’exemple de l’eau. On pourrait le réécrire ainsi :
Variable Temp en Entier
Variables A, B en Booléen
Début
Ecrire "Entrez la température de l’eau :"
Lire Temp
A ← Temp =< 0
B ← Temp < 100
Si A Alors
Ecrire "C’est de la glace"
SinonSi B Alors
Ecrire "C’est du liquide"
Sinon
Ecrire "C’est de la vapeur"
Finsi
Fin
A priori, cette technique ne présente guère d’intérêt : on a alourdi plutôt qu’allégé l’algorithme de départ, en ayant recours à deux variables supplémentaires.
• Mais souvenons-nous : une variable booléenne n’a besoin que d’un seul bit pour être stockée. De ce point de vue, l’alourdissement n’est donc pas considérable.
• dans certains cas, notamment celui de conditions composées très lourdes (avec plein de ET et de OU tout partout) cette technique peut faciliter le travail du programmeur, en améliorant nettement la lisibilité de l’algorithme. Les variables booléennes peuvent également s’avérer très utiles pour servir de flag, technique dont on reparlera plus loin (rassurez-vous, rien à voir avec le flagrant délit des policiers).
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MessagePosté le: Jeu 20 Aoû 2009 - 12:39    Sujet du message: apprentisage Répondre en citant

Partie 4 Encore de la Logique
« La programmation peut être un plaisir ; de même que la cryptographie. Toutefois, il faut éviter de combiner les deux. » - Kreitzberg et Sneidermann
4.1 Faut-il mettre un ET ? Faut-il mettre un OU ?
Une remarque


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MessagePosté le: Aujourd’hui à 22:10    Sujet du message: apprentisage

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