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  • radhwan.hassine / cours
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  • gaspard.legouic / cours
  • joachim.bach / cours
  • gabriel.marinoja / Algo_cours
  • loic.lavorel / cours
  • iliya.saroukha / cours
  • costanti.volta / cours
  • jacquesw.ndoumben / cours
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+11 −7
Original line number Original line Diff line number Diff line
# Remerciements et contributions
# Remerciements et contributions


Merci aux contributeurs suivants pour leurs efforts (dans un ordre aléatoire):
Merci aux contributeurs suivants pour leurs efforts (dans un ordre alphabétique):


* P. Kunzli
* A. Boyer
* G. Legouic
* P. Albuquerque
* P. Albuquerque
* O. Malaspinas
* J. Bach
* A. Escribano
* A. Boyer
* M. Corboz
* M. Corboz
* M. Divià
* Y. El Hakouni
* A. Escribano
* P. Kunzli
* G. Legouic
* G. Marino Jarrin
* H. Radhwan
* I. Saroukhanian
* I. Saroukhanian
* C. Volta
+1 −4
Original line number Original line Diff line number Diff line
*.pdf
*.pdf
*.json
*.err
*.err
*.markdown
*.html
index.md
.puppeteer.json
+3 −2
Original line number Original line Diff line number Diff line
@@ -18,14 +18,15 @@ all: puppeteer $(PDF)
# all: puppeteer $(PDF) $(HTML) # La cible par défaut (all) exécute les cibles %.pdf
# all: puppeteer $(PDF) $(HTML) # La cible par défaut (all) exécute les cibles %.pdf


docker: docker-compose.yml
docker: docker-compose.yml
	docker-compose run slides
	docker compose run slides


docker_clean: docker-compose.yml
docker_clean: docker-compose.yml
	docker-compose run slides clean
	docker compose run slides clean


puppeteer:
puppeteer:
	@echo "Setting chromium to $(CHROMIUM) for puppeteer"
	@echo "Setting chromium to $(CHROMIUM) for puppeteer"
	@echo -e "{\n\"executablePath\":" \"$(CHROMIUM)\" ",\n\"args\": [\"--no-sandbox\"]\n}" > .puppeteer.json
	@echo -e "{\n\"executablePath\":" \"$(CHROMIUM)\" ",\n\"args\": [\"--no-sandbox\"]\n}" > .puppeteer.json
	# @echo "{\n\"executablePath\":" \"$(CHROMIUM)\" ",\n\"args\": [\"--no-sandbox\"]\n}" > .puppeteer.json


index.md: gen_index.sh
index.md: gen_index.sh
	$(shell ./gen_index.sh)
	$(shell ./gen_index.sh)
+10 −219
Original line number Original line Diff line number Diff line
---
---
title: "Introduction aux algorithmes"
title: "Introduction aux algorithmes I"
date: "2022-09-21"
date: "2025-09-16"
---
---


# Qu'est-ce qu'un algorithme?
# Qu'est-ce qu'un algorithme?
@@ -42,7 +42,7 @@ de résoudre typiquement une classe de problèmes ou effectuer un calcul.


. . .
. . .


* Opérateurs (arthimétiques / booléens)
* Opérateurs (arithmétiques / booléens)
* Boucles;
* Boucles;
* Structures de contrôle;
* Structures de contrôle;
* Fonctions;
* Fonctions;
@@ -79,7 +79,7 @@ booléen est_premier(nombre)


```C
```C
booléen est_premier(nombre) // fonction
booléen est_premier(nombre) // fonction
    soit i = 2;       // variable, type, assignation
    soit i = 2       // variable, type, assignation
    tant que i < nombre // boucle
    tant que i < nombre // boucle
        si nombre modulo i == 0 // expression typée
        si nombre modulo i == 0 // expression typée
            retourne faux    // expression typée
            retourne faux    // expression typée
@@ -99,7 +99,7 @@ bool est_premier(int nombre) {
        if (0 == nombre % i) { // is i divise nombre
        if (0 == nombre % i) { // is i divise nombre
            return false; // i n'est pas premier
            return false; // i n'est pas premier
        }
        }
        i += 1; // sinon on incrémente i
        i = i + 1; // sinon on incrémente i
    }
    }
    return true;
    return true;
}
}
@@ -121,8 +121,8 @@ bool est_premier(int nombre) {


- Il existe une multitude d'options de compilation:
- Il existe une multitude d'options de compilation:


    ```bash
    ```console
    $ gcc -O1 -std=c11 -Wall -Wextra -g porg.c -o prog 
    $ gcc -O1 -std=c11 -Wall -Wextra -g prog.c -o prog 
    	-fsanitize=address 
    	-fsanitize=address 
    ```
    ```
    1. `-std=c11` utilisation de C11.
    1. `-std=c11` utilisation de C11.
@@ -240,7 +240,7 @@ int main() {


# Quiz: compile ou compile pas?
# Quiz: compile ou compile pas?


## [Quiz: compile ou compile pas](https://cyberlearn.hes-so.ch/mod/evoting/view.php?id=1033948)
## [Quiz: compile ou compile pas](https://cyberlearn.hes-so.ch/mod/evoting/view.php?id=501934)


# Types de base (1/4)
# Types de base (1/4)


@@ -288,7 +288,7 @@ Type Signification


# Quiz: booléens
# Quiz: booléens


## [Quiz: booléens](https://cyberlearn.hes-so.ch/mod/evoting/view.php?id=1032492)
## [Quiz: booléens](https://cyberlearn.hes-so.ch/mod/evoting/view.php?id=501922)


<!-- TODO Quiz en ligne -->
<!-- TODO Quiz en ligne -->
<!-- ```C
<!-- ```C
@@ -332,7 +332,7 @@ if (x) { /* vrai */ }


# Quiz: conversions
# Quiz: conversions


## [Quiz: conversions](https://cyberlearn.hes-so.ch/mod/evoting/view.php?id=1033446)
## [Quiz: conversions](https://cyberlearn.hes-so.ch/mod/evoting/view.php?id=501925)


<!-- TODO Quiz en ligne -->
<!-- TODO Quiz en ligne -->
<!-- ```C
<!-- ```C
@@ -347,212 +347,3 @@ bool d = 2.78; // 1
bool e = 1.0; // 1
bool e = 1.0; // 1
``` -->
``` -->
# Expressions et opérateurs (1/6)

Une expression est tout bout de code qui est **évalué**.

## Expressions simples

- Pas d'opérateurs impliqués.
- Les littéraux, les variables, et les constantes.

```C
const int L = -1; // 'L' est une constante, -1 un littéral
int x = 0;        // '0' est un litéral
int y = x;        // 'x' est une variable
int z = L;        // 'L' est une constante
```

## Expressions complexes

- Obtenues en combinant des *opérandes* avec des *opérateurs*

```C
int x;     // pas une expression (une instruction)
x = 4 + 5; // 4 + 5 est une expression
           // dont le résultat est affecté à 'x'
```

# Expressions et opérateurs (2/6)

## Opérateurs relationnels

Opérateurs testant la relation entre deux *expressions*:

  - `(a opérateur b)` retourne `1`{.C} si l'expression s'évalue à `true`{.C}, `0`{.C} si l'expression s'évalue à `false`{.C}.

| Opérateur | Syntaxe      | Résultat             |
|-----------|--------------|----------------------|
| `<`{.C}   | `a < b`{.C}  | 1 si a <  b; 0 sinon |
| `>`{.C}   | `a > b`{.C}  | 1 si a >  b; 0 sinon |
| `<=`{.C}  | `a <= b`{.C} | 1 si a <= b; 0 sinon |
| `>=`{.C}  | `a >= b`{.C} | 1 si a >= b; 0 sinon |
| `==`{.C}  | `a == b`{.C} | 1 si a == b; 0 sinon |
| `!=`{.C}  | `a != b`{.C} | 1 si a != b; 0 sinon |

# Expressions et opérateurs (3/6)

## Opérateurs logiques

| Opérateur | Syntaxe      | Signification        |
|-----------|--------------|----------------------|
| `&&`{.C}  | `a && b`{.C} | ET logique           |
| `||`{.C}  | `a || b`{.C} | OU logique           |
| `!`{.C}   | `!a`{.C}     | NON logique          |

# Quiz: opérateurs logiques

## [Quiz: opérateurs logiques](https://cyberlearn.hes-so.ch/mod/evoting/view.php?id=1033629)

<!-- TODO: Quiz -->
<!-- ```C
1 && 0 == 0
7 && 3 == 1
4 || 3 == 1
!34 == 0
!0 == 1

Soit n un unsigned char initialisé à 127:
!n == 0
``` -->

# Expressions et opérateurs (4/6)

## Opérateurs arithmétiques

| Opérateur | Syntaxe      | Signification        |
|-----------|--------------|----------------------|
| `+`{.C}   | `a + b`{.C}  | Addition             |
| `-`{.C}   | `a - b`{.C}  | Soustraction         |
| `*`{.C}   | `a * b`{.C}  | Multiplication       |
| `/`{.C}   | `a / b`{.C}  | Division             |
| `%`{.C}   | `a % b`{.C}  | Modulo               |

# Expressions et opérateurs (5/6)

## Opérateurs d'assignation

| Opérateur | Syntaxe      | Signification                               |
|-----------|--------------|---------------------------------------------|
| `=`{.C}   | `a = b`{.C}  | Affecte la valeur `b` à la variable `a`     |
|           |              | et retourne la valeur de `b`                |
| `+=`{.C}  | `a += b`{.C} | Additionne la valeur de `b` à `a` et        |
|           |              | assigne le résultat à `a`.                  |
| `-=`{.C}  | `a -= b`{.C} | Soustrait la valeur de `b` à `a` et         |
|           |              | assigne le résultat à `a`.                  |
| `*=`{.C}  | `a *= b`{.C} | Multiplie la valeur de `b` à `a` et         |
|           |              | assigne le résultat à `a`.                  |
| `/=`{.C}  | `a /= b`{.C} | Divise la valeur de `b` à `a` et            |
|           |              | assigne le résultat à `a`.                  |
| `%=`{.C}  | `a %= b`{.C} | Calcule le modulo la valeur de `b` à `a` et |
|           |              | assigne le résultat à `a`.                  |

# Expressions et opérateurs (6/6)

## Opérateurs d'assignation (suite)

| Opérateur | Syntaxe      | Signification                               |
|-----------|--------------|---------------------------------------------|
| `++`{.C}  | `++a`{.C}    | Incrémente la valeur de `a` de 1 et         |
|           |              | retourne le résultat (`a += 1`).            |
| `--`{.C}  | `--a`{.C}    | Décrémente la valeur de `a` de 1 et         |
|           |              | retourne le résultat (`a -= 1`).            |
| `++`{.C}  | `a++`{.C}    | Retourne `a`{.C} et incrémente `a` de 1.    |
| `--`{.C}  | `a--`{.C}    | Retourne `a`{.C} et décrémente `a` de 1.    |


# Structures de contrôle: `if`{.C} .. `else if`{.C} .. `else`{.C} (1/2)

## Syntaxe

```C
if (expression) {
    instructions;
} else if (expression) { // optionnel
                         // il peut y en avoir plusieurs
    instructions;
} else {
    instructions; // optionnel
}
```

```C
if (x) { // si x s'évalue à `vrai`
    printf("x s'évalue à vrai.\n");
} else if (y == 8) { // si y vaut 8
    printf("y vaut 8.\n");
} else {
    printf("Ni l'un ni l'autre.\n");
}
```

# Structures de contrôle: `if`{.C} .. `else if`{.C} .. `else`{.C} (2/2)

## Pièges

```C
int x, y;
x = y = 3;
if (x = 2)
    printf("x = 2 est vrai.\n");
else if (y < 8)
    printf("y < 8.\n");
else if (y == 3)
    printf("y vaut 3 mais cela ne sera jamais affiché.\n");
else
    printf("Ni l'un ni l'autre.\n");
    x = -1; // toujours évalué
```

# Quiz: `if ... else`{.C}

## [Quiz: `if ... else`{.C}](https://cyberlearn.hes-so.ch/mod/evoting/view.php?id=1033916)


# Structures de contrôle: `while`{.C}

## La boucle `while`{.C}

```C
while (condition) {
    instructions;
}
do {
    instructions;
} while (condition);
```

## La boucle `while`{.C}, un exemple

```C
int sum = 0; // syntaxe C99
while (sum < 10) {
    sum += 1;
}
do {
    sum += 10;
} while (sum < 100)
```

# Structures de contrôle: `for`{.C}

## La boucle `for`{.C}

```C
for (expression1; expression2; expression3) {
    instructions;
}
```

## La boucle `for`{.C}

```C
int sum = 0; // syntaxe C99
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    sum += i;
}

for (int i = 0; i != 1; i = rand() % 4) { // ésotérique
    printf("C'est plus ésotérique.\n");
}
```
+210 −10
Original line number Original line Diff line number Diff line
---
---
title: "Introduction aux algorithmes"
title: "Introduction aux algorithmes II"
date: "2022-09-28"
date: "2025-09-23"
---
---


# Rappel (1/2)
# Rappel


* Quel est l'algorithme pour le calcul des nombres 1ers?
* Quel est l'algorithme pour le calcul des nombres 1ers?


@@ -22,16 +22,216 @@ bool est_premier(int nombre) {
}
}
```
```


# Rappel (2/2)
# Expressions et opérateurs (1/6)


* Quelles structures de contrôles avons nous vues?
Une expression est tout bout de code qui est **évalué**.


. . .
## Expressions simples

- Pas d'opérateurs impliqués.
- Les littéraux, les variables, et les constantes.

```C
const int L = -1; // 'L' est une constante, -1 un littéral
int x = 0;        // '0' est un litéral
int y = x;        // 'x' est une variable
int z = L;        // 'L' est une constante
```

## Expressions complexes

- Obtenues en combinant des *opérandes* avec des *opérateurs*

```C
int x;     // pas une expression (une instruction)
x = 4 + 5; // 4 + 5 est une expression
           // dont le résultat est affecté à 'x'
```

# Expressions et opérateurs (2/6)

## Opérateurs relationnels

Opérateurs testant la relation entre deux *expressions*:

  - `(a opérateur b)` retourne `1`{.C} si l'expression s'évalue à `true`{.C}, `0`{.C} si l'expression s'évalue à `false`{.C}.

| Opérateur | Syntaxe      | Résultat             |
|-----------|--------------|----------------------|
| `<`{.C}   | `a < b`{.C}  | 1 si a <  b; 0 sinon |
| `>`{.C}   | `a > b`{.C}  | 1 si a >  b; 0 sinon |
| `<=`{.C}  | `a <= b`{.C} | 1 si a <= b; 0 sinon |
| `>=`{.C}  | `a >= b`{.C} | 1 si a >= b; 0 sinon |
| `==`{.C}  | `a == b`{.C} | 1 si a == b; 0 sinon |
| `!=`{.C}  | `a != b`{.C} | 1 si a != b; 0 sinon |

# Expressions et opérateurs (3/6)

## Opérateurs logiques

| Opérateur | Syntaxe      | Signification        |
|-----------|--------------|----------------------|
| `&&`{.C}  | `a && b`{.C} | ET logique           |
| `||`{.C}  | `a || b`{.C} | OU logique           |
| `!`{.C}   | `!a`{.C}     | NON logique          |

# Quiz: opérateurs logiques

## [Quiz: opérateurs logiques](https://cyberlearn.hes-so.ch/mod/evoting/view.php?id=501928)

<!-- TODO: Quiz -->
<!-- ```C
1 && 0 == 0
7 && 3 == 1
4 || 3 == 1
!34 == 0
!0 == 1

Soit n un unsigned char initialisé à 127:
!n == 0
``` -->

# Expressions et opérateurs (4/6)

## Opérateurs arithmétiques

| Opérateur | Syntaxe      | Signification        |
|-----------|--------------|----------------------|
| `+`{.C}   | `a + b`{.C}  | Addition             |
| `-`{.C}   | `a - b`{.C}  | Soustraction         |
| `*`{.C}   | `a * b`{.C}  | Multiplication       |
| `/`{.C}   | `a / b`{.C}  | Division             |
| `%`{.C}   | `a % b`{.C}  | Modulo               |

# Expressions et opérateurs (5/6)

## Opérateurs d'assignation

| Opérateur | Syntaxe      | Signification                               |
|-----------|--------------|---------------------------------------------|
| `=`{.C}   | `a = b`{.C}  | Affecte la valeur `b` à la variable `a`     |
|           |              | et retourne la valeur de `b`                |
| `+=`{.C}  | `a += b`{.C} | Additionne la valeur de `b` à `a` et        |
|           |              | assigne le résultat à `a`.                  |
| `-=`{.C}  | `a -= b`{.C} | Soustrait la valeur de `b` à `a` et         |
|           |              | assigne le résultat à `a`.                  |
| `*=`{.C}  | `a *= b`{.C} | Multiplie la valeur de `b` à `a` et         |
|           |              | assigne le résultat à `a`.                  |
| `/=`{.C}  | `a /= b`{.C} | Divise la valeur de `b` à `a` et            |
|           |              | assigne le résultat à `a`.                  |
| `%=`{.C}  | `a %= b`{.C} | Calcule le modulo la valeur de `b` à `a` et |
|           |              | assigne le résultat à `a`.                  |

# Expressions et opérateurs (6/6)

## Opérateurs d'assignation (suite)

| Opérateur | Syntaxe      | Signification                               |
|-----------|--------------|---------------------------------------------|
| `++`{.C}  | `++a`{.C}    | Incrémente la valeur de `a` de 1 et         |
|           |              | retourne le résultat (`a += 1`).            |
| `--`{.C}  | `--a`{.C}    | Décrémente la valeur de `a` de 1 et         |
|           |              | retourne le résultat (`a -= 1`).            |
| `++`{.C}  | `a++`{.C}    | Retourne `a`{.C} et incrémente `a` de 1.    |
| `--`{.C}  | `a--`{.C}    | Retourne `a`{.C} et décrémente `a` de 1.    |


# Structures de contrôle: `if`{.C} .. `else if`{.C} .. `else`{.C} (1/2)

## Syntaxe

```C
if (expression) {
    instructions;
} else if (expression) { // optionnel
                         // il peut y en avoir plusieurs
    instructions;
} else {
    instructions; // optionnel
}
```

```C
if (x) { // si x s'évalue à `vrai`
    printf("x s'évalue à vrai.\n");
} else if (y == 8) { // si y vaut 8
    printf("y vaut 8.\n");
} else {
    printf("Ni l'un ni l'autre.\n");
}
```

# Structures de contrôle: `if`{.C} .. `else if`{.C} .. `else`{.C} (2/2)

## Pièges

```C
int x, y;
x = y = 3;
if (x = 2)
    printf("x = 2 est vrai.\n");
else if (y < 8)
    printf("y < 8.\n");
else if (y == 3)
    printf("y vaut 3 mais cela ne sera jamais affiché.\n");
else
    printf("Ni l'un ni l'autre.\n");
    x = -1; // toujours évalué
```

# Quiz: `if ... else`{.C}

## [Quiz: `if ... else`{.C}](https://cyberlearn.hes-so.ch/mod/evoting/view.php?id=501931)


# Structures de contrôle: `while`{.C}

## La boucle `while`{.C}

```C
while (condition) {
    instructions;
}
do {
    instructions;
} while (condition);
```

## La boucle `while`{.C}, un exemple

```C
int sum = 0; // syntaxe C99
while (sum < 10) {
    sum += 1;
}
do {
    sum += 10;
} while (sum < 100);
```

# Structures de contrôle: `for`{.C}

## La boucle `for`{.C}

```C
for (expression1; expression2; expression3) {
    instructions;
}
```

## La boucle `for`{.C}

```C
int sum = 0; // syntaxe C99
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    sum += i;
}

for (int i = 0; i != 1; i = rand() % 4) { // ésotérique
    printf("C'est plus ésotérique.\n");
}
```


* La boucle `while`,
* La boucle `do ... while`,
* La boucle `for`,
* La condition `if ... else if ... else`,


# Exercice: la factorielle
# Exercice: la factorielle


+102 −55
Original line number Original line Diff line number Diff line
---
---
title: "Introduction aux algorithmes"
title: "Introduction aux algorithmes III"
date: "2022-10-05"
date: "2025-09-30"
patat:
  eval:
    tai:
      command: fish
      fragment: false
      replace: true
    ccc:
      command: fish
      fragment: false
      replace: true
  images:
    backend: auto
---
---


# Rappel (1/2)
# Rappel (1/2)
@@ -23,7 +11,6 @@ patat:


* L'algorithme de la factorielle.
* L'algorithme de la factorielle.
* L'algorithme du PPCM.
* L'algorithme du PPCM.
* Le début de l'algorithme du PGCD.


# Rappel (2/2)
# Rappel (2/2)


@@ -46,6 +33,92 @@ int main() {
}
}
```
```


# Le calcul du PPCM (1/2)

## Réusinage: Comment décrire une fonction qui ferait ce calcul (arguments, sorties)?

. . .

En `C` on pourrait la décrire comme

```C
int ppcm(int a, int b); // La **signature** de cette fonction
```

. . .

## Algorithme

Par groupe de 3 (5-10min):

* réfléchissez à un algorithme alternatif donnant le PPCM de deux nombres;
* écrivez l'algorithme en pseudo-code.

. . .

* Si un nombre, `p`, est multiple de `a` et de `b` alors il peut s'écrire `p = a * i = b * j`  ou encore `p / a = i` et `p / b = j`.


# Le calcul du PPCM (2/2)


## Pseudo-code

```C
int ppcm(int a, int b) {
    for (i in [1, b]) {
        if a * i est divisible par b {
            return a * i
        }
    }
}
```

# Le code du PPCM de 2 nombres (1/2)

## Implémentez le pseudo-code et postez le code sur matrix (5min).

. . .

## Un corrigé possible


```C
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h> 
int main() { 
   int n = 15, m = 12;
   int i = 1;
   while (n * i % m != 0) {
      i++;
   }
   printf("Le ppcm de %d et %d est %d\n", n, m, n*i);
}
```

# Le code du PPCM de 2 nombres (2/2)

## Corrigé alternatif

```C
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h> 
int main() { 
   int res = n*m;
   for (int i = 2; i <= m; i++) {
     if (n * i % m == 0) {
        res = n * i;
        break;
     }
   }
   printf("Le ppcm de %d et %d est %d\n", n, m, res);
}
```





# Le calcul du PGCD (1/5)
# Le calcul du PGCD (1/5)


## Définition
## Définition
@@ -102,7 +175,9 @@ PGCD(36, 90):


# Le calcul du PGCD (3/5)
# Le calcul du PGCD (3/5)


## Transcrivez cet exemple en algorithme (groupe de 3) et codez-le (5-10min)!
\footnotesize

## Transcrivez cet exemple en algorithme et codez-le (5-10min)!


. . .
. . .


@@ -158,16 +233,15 @@ Par groupe de 3 (5-10min):
## Pseudo-code
## Pseudo-code


```C
```C
entier pgcd(m, n) {
entier pgcd(m, n)
    tmp_n = n
    tmp_n = n
    tmp_m = m
    tmp_m = m
    tant que (tmp_m ne divise pas tmp_n) {
    tant que (tmp_m ne divise pas tmp_n)
        tmp   = tmp_n
        tmp   = tmp_n
        tmp_n = tmp_m
        tmp_n = tmp_m
        tmp_m = tmp modulo tmp_m
        tmp_m = tmp modulo tmp_m
    }
    retourne tmp_m
    retourne tmp_m
}

```
```


# Le code du PGCD de 2 nombres
# Le code du PGCD de 2 nombres
@@ -197,10 +271,10 @@ void main() {


# Quelques algorithmes simples
# Quelques algorithmes simples


* Remplissage d'un tableau et recherche de la valeur minimal
* Stockage d'une liste de nombre et recherche de la valeur minimale
* Anagrammes
* Anagrammes
* Palindromes
* Palindromes
* Crible dratosthène
* Crible d’Ératosthène


. . .
. . .


@@ -210,8 +284,8 @@ void main() {


\footnotesize
\footnotesize


* Objets de même type: leur nombre est **connu à la compilation**;
* Objets de même type: leur nombre est **connu à la compilation**
* Stockés contigüement en mémoire (très efficace);
* Stockés de façon contiguë en mémoire (très efficace)


    ```C
    ```C
    #define SIZE 10
    #define SIZE 10
@@ -235,8 +309,7 @@ void main() {


# Remarques
# Remarques


* Depuis  `C99` possibilité d'avoir des tableaux dont la taille est *inconnue à
* Depuis  `C99` la taille peut être *inconnue à la compilation* (VLA);
  la compilation*;


    ```C
    ```C
    int size;
    int size;
@@ -247,8 +320,7 @@ void main() {
 . . .
 . . .


* Considéré comme une mauvaise pratique: que se passe-t-il si `size == 1e9`?
* Considéré comme une mauvaise pratique: que se passe-t-il si `size == 1e9`?
* On préfère utiliser l'allocation **dynamique** de mémoire pour ce genre de
* On préfère utiliser l'allocation **dynamique** de mémoire pour ce genre de cas-là (spoiler du futur du cours).
  cas-là (spoiler du futur du cours).


# Initialisation
# Initialisation


@@ -273,6 +345,7 @@ for (int i = 0; i < SIZE; ++i) {
    tab[i] = rand() / (double)RAND_MAX * 10.0 - 5.0; 
    tab[i] = rand() / (double)RAND_MAX * 10.0 - 5.0; 
    // tab[i] contient un double dans [-5;5]
    // tab[i] contient un double dans [-5;5]
}
}
int other_tab[4] = {0}; // pareil que {0, 0, 0, 0}
```
```


# Recherche du minimum dans un tableau (1/2)
# Recherche du minimum dans un tableau (1/2)
@@ -304,36 +377,10 @@ pour i de 1 à SIZE - 1
int index = 0;
int index = 0;
float min = tab[0];
float min = tab[0];
for (int i = 1; i < SIZE; ++i) {
for (int i = 1; i < SIZE; ++i) {
    if min > tab[i] {
    if (min > tab[i]) {
        min = tab[i];
        min = tab[i];
        index = i;
        index = i;
    }
    }
}
}
```
```
# Tri par sélection (1/2)

## Problématique

Trier un tableau par ordre croissant.

## Idée d'algorithme

```C
ind = 0
tant que (ind < SIZE-1)
    Trouver le minimum du tableau, tab_min[ind:SIZE].
    Échanger tab_min avec tab[ind]
    ind += 1
```

# Tri par sélection (2/2)

## Implémentation par groupe de 3

* Initialiser aléatoirement un tableau de `double` de taille 10;
* Afficher le tableau;
* Trier par sélection le tableau;
* Afficher le résultat trié;
* Vérifier algorithmiquement que le résultat est bien trié.
+62 −665
Original line number Original line Diff line number Diff line
---
---
title: "Introduction aux algorithmes"
title: "Introduction aux algorithmes IV"
date: "2022-10-19"
date: "2025-10-07"
---
---


# Rappel
# Le tri par sélection

\Huge Le tri par sélection

# Tri par sélection (1/3)

## Problématique

Trier un tableau par ordre croissant.

## Idée d'algorithme

```C
ind = 0
tant que (ind < SIZE-1)
    Trouver le minimum du tableau, tab_min = min([ind:SIZE-1]).
    Échanger tab_min avec tab[ind]
    ind += 1
```

# Tri par sélection (2/3)


## Quel est l'algorithme du tri par sélection?
## Quel est l'algorithme du tri par sélection?


. . .
. . .


1. Soit un tableau d'entiers, `tab[0:SIZE-1]` et `i = 0`.
1. Soit un tableau d'entiers, `tab[0:SIZE-1]` et `i = 0`.
2. Trouver l'indice, `j`, de `tab[i:SIZE-2]` où la valeur est minimale.
2. Trouver l'indice, `j`, de `tab[i:SIZE-1]` où la valeur est minimale.
3. Échanger `tab[i]` et `tab[j]`.
3. Échanger `tab[i]` et `tab[j]`.
4. `i+=1` et revenir à 2, tant que `j < SIZE-2`.
4. `i += 1` et revenir à 2, tant que `i < SIZE-1`.

# Tri par sélection (3/3)

## Implémentation par groupe de 3

* Initialiser aléatoirement un tableau de `double` de taille 10;
* Afficher le tableau;
* Trier par sélection le tableau;
* Afficher le résultat trié;
* Vérifier algorithmiquement que le résultat est bien trié.

# Les chaînes de caractères

\Huge Les chaînes de caractères


# Un type de tableau particulier
# Un type de tableau particulier


@@ -82,6 +116,8 @@ char name[100] = "Paul is not 100 characters long.";


# Fonctions
# Fonctions


\footnotesize

- Il existe une grande quantités de fonction pour la manipulation de chaînes de caractères dans `string.h`.
- Il existe une grande quantités de fonction pour la manipulation de chaînes de caractères dans `string.h`.
- Fonctions principales:
- Fonctions principales:


@@ -98,11 +134,19 @@ char name[100] = "Paul is not 100 characters long.";
    int strcmp(char *str1, char *str2);
    int strcmp(char *str1, char *str2);
    ```
    ```


- Pour avoir la liste complète: `man string`.
- Pour avoir la liste complète: `man 3 string`.


. . .
. . .


## Quels problèmes peuvent se produire avec `strlen`, `strcpy`, `strcmp`?
## Quel problème peut se produire avec `strlen`, `strcpy`, `strcmp`?

. . .

- Si `\0` est absent... on a un comportement indéfini.

# Les anagrammes

\Huge Les anagrammes


# Les anagrammes
# Les anagrammes


@@ -141,10 +185,14 @@ int main() { // pseudo C
}
}
```
```


<!-- TODO: Live implémentation hors des cours? -->
# Les palindromes

\Huge Les palindromes


# Les palindromes
# Les palindromes


\footnotesize

Mot qui se lit pareil de droite à gauche que de gauche à droite:
Mot qui se lit pareil de droite à gauche que de gauche à droite:


. . .
. . .
@@ -158,7 +206,7 @@ Mot qui se lit pareil de droite à gauche que de gauche à droite:
## Solution 1
## Solution 1


```C
```C
while (first_index < last_index {
while (first_index < last_index) {
    if (mot[first_index] != mot [last_index]) {
    if (mot[first_index] != mot [last_index]) {
        return false;
        return false;
    }
    }
@@ -177,6 +225,10 @@ mot_tmp = revert(mot);
return mot == mot_tmp;
return mot == mot_tmp;
```
```


# Le crible d'Ératosthène

\Huge Le crible d'Ératosthène

# Crible d'Ératosthène
# Crible d'Ératosthène


Algorithme de génération de nombres premiers.
Algorithme de génération de nombres premiers.
@@ -194,658 +246,3 @@ Algorithme de génération de nombres premiers.


* Implémenter l'algorithme et le poster sur le salon `Element`.
* Implémenter l'algorithme et le poster sur le salon `Element`.
# Crible d'Ératosthène: solution

\footnotesize

```C
#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#define SIZE 51
int main() {
   bool tab[SIZE];
   for (int i=0;i<SIZE;i++) {
      tab[i] = true;  
   }
   for (int i = 2; i < SIZE; i++) {
      if (tab[i]) {
         printf("%d ", i);
         int j = i;
         while (j < SIZE) {
            j += i;
            tab[j] = false;
         } 
      } 
   }
   printf("\n");
}
```


# Réusinage de code (refactoring)

## Le réusinage est?

. . .

* le processus de restructuration d'un programme:
    * en modifiant son design,
    * en modifiant sa structure,
    * en modifiant ses algorithmes
    * mais en **conservant ses fonctionalités**.

. . .

## Avantages?

. . .

* Amélioration de la lisibilité,
* Amélioration de la maintenabilité,
* Réduction de la complexité.

. . .

## "Make it work, make it nice, make it fast",  Kent Beck.

. . .

## Exercice:

* Réusiner le code se trouvant sur
  [Cyberlearn](https://cyberlearn.hes-so.ch/mod/resource/view.php?id=1627712).

# Tableau à deux dimensions (1/4)

## Mais qu'est-ce donc?

. . .

* Un tableau où chaque cellule est un tableau.

## Quels cas d'utilisation?

. . .

* Tableau à double entrée;
* Image;
* Écran (pixels);
* Matrice (mathématique);
 
# Tableau à deux dimensions (2/4)

## Exemple: tableau à 3 lignes et 4 colonnes d'entiers

+-----------+-----+-----+-----+-----+
| `indices` | `0` | `1` | `2` | `3` |
+-----------+-----+-----+-----+-----+
| `0`       | `7` | `4` | `7` | `3` |
+-----------+-----+-----+-----+-----+
| `1`       | `2` | `2` | `9` | `2` |
+-----------+-----+-----+-----+-----+
| `2`       | `4` | `8` | `8` | `9` |
+-----------+-----+-----+-----+-----+

## Syntaxe

```C
int tab[3][4]; // déclaration d'un tableau 4x3
tab[2][1]; // accès à la case 2, 1
tab[2][1] = 14; // assignation de 14 à la position 2, 1
```

# Tableau à deux dimensions (3/4)

## Exercice: déclarer et initialiser aléatoirement un tableau `50x100`

. . .

```C
#define NX 50
#define NY 100
int tab[NX][NY];
for (int i = 0; i < NX; ++i) {
    for (int j = 0; j < NY; ++j) {
        tab[i][j] = rand() % 256; // 256 niveaux de gris
    }
}
```
 
## Exercice: afficher le tableau

. . .

```C
for (int i = 0; i < NX; ++i) {
    for (int j = 0; j < NY; ++j) {
        printf("%d ", tab[i][j]);
    }
    printf("\n");
}
```

# Tableau à deux dimensions (4/4)

## Attention

* Les éléments ne sont **jamais** initialisés.
* Les bornes ne sont **jamais** vérifiées.

    ```C
    int tab[3][2] = { {1, 2}, {3, 4}, {5, 6} };
    printf("%d\n", tab[2][1]);  // affiche?
    printf("%d\n", tab[10][9]); // affiche?
    printf("%d\n", tab[3][1]);  // affiche?
    ```
    
# La couverture de la reine

* Aux échecs la reine peut se déplacer horizontalement et verticalement
* Pour un échiquier `5x6`, elle *couvre* les cases comme ci-dessous

+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
| ` ` | `0` | `1` | `2` | `3` | `4` | `5` |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
| `0` | `*` | ` ` | `*` | ` ` | `*` | ` ` |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
| `1` | ` ` | `*` | `*` | `*` | ` ` | ` ` |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
| `2` | `*` | `*` | `R` | `*` | `*` | `*` |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
| `3` | ` ` | `*` | `*` | `*` | ` ` | ` ` |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
| `4` | `*` | ` ` | `*` | ` ` | `*` | ` ` |
+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+

## Exercice

* En utilisant les conditions, les tableaux à deux dimensions, et des
  `char` uniquement.
* Implémenter un programme qui demande à l'utilisateur d'entrer les
  coordonnées de la reine et affiche un tableau comme ci-dessus pour un
  échiquier `8x8`.

## Poster le résultat sur `Element`

# Types énumérés (1/2)

* Un **type énuméré**: ensemble de *variantes* (valeurs constantes).
* En `C` les variantes sont des entiers numérotés à partir de 0.

    ```C
    enum days {
        monday, tuesday, wednesday,
        thursday, friday, saturday, sunday
    };
    ```
* On peut aussi donner des valeurs "custom"

    ```C
    enum days {
        monday = 2, tuesday = 8, wednesday = -2,
        thursday = 1, friday = 3, saturday = 12, sunday = 9
    };
    ```
* S'utilise comme un type standard et un entier

    ```C
    enum days d = monday;
    (d + 2) == tuesday + tuesday; // true
    ```

# Types énumérés (2/2)

* Très utile dans les `switch ... case`{.C}

    ```C
    enum days d = monday;
    switch (d) {
        case monday:
            // trucs
            break;
        case tuesday:
            printf("0 ou 1\n");
            break;
    }
    ```
* Le compilateur vous prévient qu'il en manque!

# Utilisation des types énumérés

## Réusiner votre couverture de la reine avec des `enum`

# Représentation des nombres (1/2)

* Le nombre `247`.

## Nombres décimaux: Les nombres en base 10 

+--------+--------+--------+
| $10^2$ | $10^1$ | $10^0$ |
+--------+--------+--------+
| `2`    | `4`    | `7`    |
+--------+--------+--------+

$$
247 = 2\cdot 10^2 + 4\cdot 10^1 + 7\cdot 10^0.
$$

# Représentation des nombres (2/2)

* Le nombre `11110111`.

## Nombres binaires: Les nombres en base 2

+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+
| $2^7$ | $2^6$ | $2^5$ | $2^4$ | $2^3$ | $2^2$ | $2^1$ | $2^0$ |
+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+
| `1`   | `1`   | `1`   | `1`   | `0`   | `1`   | `1`   | `1`   |
+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+
 
$$
1\cdot 2^7 + 1\cdot 2^6 +1\cdot 2^5 +1\cdot 2^4 +0\cdot 2^3 +1\cdot 2^2
+1\cdot 2^1 +1\cdot 2^0
$$

. . .

$$
= 247.
$$

# Conversion de décimal à binaire (1/2)

## Convertir 11 en binaire?

. . .

* On décompose en puissances de 2 en partant de la plus grande possible

    ```
    11 / 8 = 1, 11 % 8 = 3
    3  / 4 = 0,  3 % 4 = 3
    3  / 2 = 1,  3 % 2 = 1
    1  / 1 = 1,  1 % 1 = 0
    ```
* On a donc

    $$
    1011 \Rightarrow 1\cdot 2^3 + 0\cdot 2^2 + 1\cdot 2^1 + 1\cdot
    2^0=11.
    $$

# Conversion de décimal à binaire (2/2)

## Convertir un nombre arbitraire en binaire: 247?

* Par groupe établir un algorithme.

. . .

## Algorithme

1. Initialisation
    
    ```C
    num = 247
    while (2^N < num) {
        N += 1
    }
    ```

. . .

2. Boucle

    ```C
    while (N >= 0) {
        bit = num / 2^N
        num = num % 2^N
        N += 1
    }
    ```

# Les additions en binaire

Que donne l'addition `1101` avec `0110`?

* L'addition est la même que dans le système décimal

    ```
       1101         8+4+0+1 = 13
    +  0110    +    0+4+2+0 =  6
    -------    -----------------
      10011      16+0+0+2+1 = 19
    ```
* Les entiers sur un ordinateur ont une précision **fixée** (ici 4 bits).
* Que se passe-t-il donc ici?

. . .

## Dépassement de capacité: le nombre est "tronqué"

* `10011 (19) -> 0011 (3)`.
* On fait "le tour"."

# Entier non-signés minimal/maximal

* Quel est l'entier non-signé maximal représentable avec 4 bit?

. . .

$$
(1111)_2 = 8+4+2+1 = 15
$$

* Quel est l'entier non-signé minimal représentable avec 4 bit?

. . .

$$
(0000)_2 = 0+0+0+0 = 0
$$

* Quel est l'entier non-signé min/max représentable avec N bit?

. . .

$$
0\mbox{ et  }2^N-1.
$$

* Donc `uint32_t?` maximal est?

. . .

$$
4294967295
$$


# Les multiplications en binaire (1/2)

Que donne la multiplication de `1101` avec `0110`?

* L'addition est la même que dans le système décimal

    ```
         1101                13
    *    0110    *            6
    ---------    --------------
         0000                78
        11010
       110100
    + 0000000
    ---------    --------------
      1001110    64+0+0+8+4+2+0
    ```

# Les multiplications en binaire (2/2)

## Que fait la multiplication par 2?

. . .

* Décalage de un bit vers la gauche!

    ```
         0110
    *    0010
    ---------
         0000
    +   01100
    ---------
        01100
    ```

. . .

## Que fait la multiplication par $2^N$?

. . .

* Décalade de $N$ bits vers la gauche!

# Entiers signés (1/2)

Pas de nombres négatifs encore...

## Comment faire?

. . .

## Solution naïve:

* On ajoute un bit de signe (le bit de poids fort):

    ```
    00000010: +2
    10000010: -2
    ```

## Problèmes?

. . .

* Il y a deux zéros (pas trop grave): `10000000` et `00000000`
* Les additions différentes que pour les non-signés (très grave)
    
    ```
      00000010              2    
    + 10000100           + -4
    ----------           ----
      10000110 = -6  !=    -2
    ```

# Entiers signés (2/2)

## Beaucoup mieux

* Complément à un:
    * on inverse tous les bits: `1001 => 0110`.

## Encore un peu mieux

* Complément à deux:
    * on inverse tous les bits,
    * on ajoute 1 (on ignore les dépassements).

. . .

* Comment écrit-on `-4` en 8 bits?

. . .

```
     4 =  00000100
            ________
    -4 =>   00000100
            
            11111011
          + 00000001 
          ----------
            11111100
```

# Le complément à 2 (1/2)

## Questions:

* Comment on écrit `+0` et `-0`?
* Comment calcule-t-on `2 + (-4)`?
* Quel est le complément à 2 de `1000 0000`?

. . .

## Réponses

* Comment on écrit `+0` et `-0`?

    ```
    +0 = 00000000
    -0 = 11111111 + 00000001 = 100000000 => 00000000 
    ```
* Comment calcule-t-on `2 + (-4)`?

    ```
      00000010            2
    + 11111100        +  -4
    ----------        -----
      11111110           -2
    ```
* En effet

    ```
    11111110 => 00000001 + 00000001 = 00000010 = 2.
    ```

# Le complément à 2 (1/2)

## Quels sont les entiers représentables en 8 bits?

. . .

```
01111111 =>  127
10000000 => -128 // par définition
```

## Quels sont les entiers représentables sur $N$ bits?

. . .

$$
-2^{N-1} ... 2^{N-1}-1.
$$

## Remarque: dépassement de capacité en `C`

* Comportement indéfini!


<!-- # TODO --

<!-- ## Entiers, entiers non-signés -->

<!-- ## Complément à 1, 2 -->

<!-- ## Nombres à virgule flottante, simple/double précision -->

# Types composés: `struct`{.C} (1/6)

## Fractions

* Numérateur: `int num`;
* Dénominateur: `int denom`.

## Addition

```C
int num1 = 1, denom1 = 2;
int num2 = 1, denom2 = 3;
int num3 = num1 * denom2 + num2 * denom1;
int denom3 = denom1 * denom2;
```

## Pas super pratique....

# Types composés: `struct`{.C} (2/6)

## On peut faire mieux

* Plusieurs variables qu'on aimerait regrouper dans un seul type: `struct`{.C}.

```C
struct fraction { // déclaration du type
    int32_t num, denom;
}

struct fraction frac; // déclaration de frac
```

# Types composés: `struct`{.C} (3/6)

## Simplifications

- `typedef`{.C} permet de définir un nouveau type.

    ```C
    typedef unsinged int uint;
    typedef struct fraction fraction_t;
    typedef struct fraction {
        int32_t num, denom;
    } fraction_t;
    ```
- L'initialisation peut aussi se faire avec

    ```C
    fraction_t frac = {1, -2}; // num = 1, denom = -2
    fraction_t frac = {.denom = 1, .num = -2};
    fraction_t frac = {.denom = 1}; // argl! .num non initialisé 
    fraction_t frac2 = frac; // copie
    ```

# Types composés: `struct`{.C} (4/6)

## Pointeurs

- Comme pour tout type, on peut avoir des pointeurs vers un `struct`{.C}.
- Les champs sont accessible avec le sélecteur `->`{.C}

    ```C
    fraction_t *frac; // on crée un pointeur
    frac->num = 1;    // seg fault...
    frac->denom = -1; // mémoire pas allouée.
    ```

![La représentation mémoire de
`fraction_t`.](figs/pointer_struct.svg){width=50%}

# Types composés: `struct`{.C} (5/6)

## Initialisation

- Avec le passage par **référence** on peut modifier un struct *en place*.
- Les champs sont accessible avec le sélecteur `->`{.C}

    ```C
    void fraction_init(fraction_t *frac, 
                      int32_t re, int32_t im) 
    {
        // frac a déjà été allouée
        frac->num   = frac;
        frac->denom = denom;
    }
    int main() {
        fraction_t frac; // on alloue une fraction
        fraction_init(&frac, 2, -1); // on l'initialise
    }
    ```

# Types composés: `struct`{.C} (6/6)

## Initialisation version copie

* On peut allouer une fraction, l'initialiser et le retourner.
* La valeur retournée peut être copiée dans une nouvelle structure.

    ```C
    fraction_t fraction_create(int32_t re, int32_t im) {
        fraction_t frac;
        frac.num = re;
        frac.denom = im;
        return frac;
    }
    int main() {
        // on crée une fraction et on l'initialise
        // en copiant la fraction créé par fraction_create
        // deux allocation et une copie
        fraction_t frac = fraction_create(2, -1); 
    }
    ```

<!-- # TODO jusqu'aux vacances -->

<!-- * Refactorisation -->
<!-- * Tris et complexité -->
<!-- * Récursivité -->
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+341 −289
Original line number Original line Diff line number Diff line
---
---
title: "Récursivité et complexité"
title: "Types énumérés, tri par fusion, récursivité"
date: "2022-11-09"
date: "2025-10-28"
---
---


# La récursivité (1/2)
# Les types énumérés


* Code récursif
\Huge Les types énumérés

# Types énumérés (1/2)

* Un **type énuméré**: ensemble de *variantes* (valeurs constantes).
* En `C`, les variantes sont des entiers numérotés à partir de 0.


    ```C
    ```C
    int factorial(int n) {
    enum days {
        if (n > 1) { // Condition de récursivité
        monday, tuesday, wednesday,
            return n * factorial(n - 1);
        thursday, friday, saturday, sunday
        } else {     // Condition d'arrêt
    };
            return 1;
    ```
        }
* On peut aussi donner des valeurs "custom"

    ```C
    enum days {
        monday = 2, tuesday = 8, wednesday = -2,
        thursday = 1, friday = 3, saturday = 12, sunday = 9
    };
    ```
* S'utilise comme un type standard et un entier

    ```C
    enum days d = monday;
    (d + 2) == monday + monday; // true
    ```

# Types énumérés (2/2)

* Très utiles dans les `switch ... case`{.C}

    ```C
    enum days d = monday;
    switch (d) {
        case monday:
            // trucs
            break;
        case tuesday:
            printf("0 ou 1\n");
            break;
    }
    }
    ```
    ```
* Le compilateur vous prévient qu'il en manque!

# Utilisation des types énumérés

## Réusiner votre couverture de la reine avec des `enum`

A faire à la maison comme exercice!

# Le tri par fusion (merge sort)

\Huge Le tri par fusion (merge sort)

# Tri par fusion (merge sort)

* Tri par comparaison.
* Idée: deux listes triées sont fusionnées pour donner une liste triée plus longue.
* Itérativement, on trie d'abord les paires de nombres, puis les groupes de 4 nombres, ensuite de 8, et ainsi de suite jusqu'à obtenir un tableau trié. 
<!-- * On simplifie ici: le tableau a une longueur de puissance de 2. -->

<!-- Pour son implémentation, le tri par fusion nécessite d'utiliser une zone temporaire de stockage des données de taille égale à celle de la liste de nombres à trier. On considère le cas du tri d'une liste de nombres entiers stockés dans un tableau. -->

# Principe de l'algorithme

* Soit `taille` la taille du tableau à trier.
* Pour `i = 0` à `entier(log2(taille))-1`:
    * Fusion des paires de sous-tableaux successifs de taille `2**i` (ou moins pour l'extrémité)

. . .

* Remarques: 
    * Pour l'étape `i`, les sous-tableaux de taille `2**i` sont triés.
    * La dernière paire de sous-tableaux peut être incomplète (vide ou avec moins que `2**i` éléments).

# Exemple de tri par fusion

* Soit la liste de nombres entiers stockés dans un tableau de taille 9: 

|  0  |  1  |  2  |  3  |  4  |  5  |  6  |  7  |  8  |
|:---:|:---:|:---:|:---:|:---:|:---:|:---:|:---:|:---:|
|  5  | -5  |  1  | 6   |  4  |  -6 |  2  | -9  |  2  |


. . .
. . .


* Fusion des éléments successifs (ce qui revient à les mettre dans l'ordre):

| étape |  0  |  1  |  2  |  3  |  4  |  5  |  6  |  7  |  8  |
|:---:|:---:|:---:|:---:|:---:|:---:|:---:|:---:|:---:|:---:|
|   0   |  \textcolor{red}{5}  | \textcolor{green}{-5} |  \textcolor{red}{1}  | \textcolor{green}{6} |  \textcolor{red}{4}  | \textcolor{green}{-6} |  \textcolor{red}{2}  | \textcolor{green}{-9} |  \textcolor{red}{2}  |
|   1   | \textcolor{red}{-5}  |  \textcolor{red}{5}  | \textcolor{green}{1} | \textcolor{green}{6} |  \textcolor{red}{-6} |  \textcolor{red}{4}  | \textcolor{green}{-9} | \textcolor{green}{2} |  \textcolor{red}{2}  |
|   2   | \textcolor{red}{-5}  |  \textcolor{red}{1}  |  \textcolor{red}{5}  |  \textcolor{red}{6}  | \textcolor{green}{-9} | \textcolor{green}{-6} | \textcolor{green}{2}  | \textcolor{green}{4} |  \textcolor{red}{2}  |
|   3   | \textcolor{red}{-9}  |  \textcolor{red}{-6} | \textcolor{red}{-5}  |  \textcolor{red}{1}  |  \textcolor{red}{2}  |  \textcolor{red}{4}  |  \textcolor{red}{5}  |  \textcolor{red}{6}  | \textcolor{green}{2} |
|   4   | -9  |  -6 | -5  |  1  |  2  |  2  |  4  |  5  |  6  |


# Pseudo-code (autrement)

```python
rien tri_fusion(entier taille, entier tab[taille])
    entier tab_tmp[taille];
    entier nb_etapes = log_2(taille) + 1; 
    pour etape de 0 a nb_etapes - 1:
        entier gauche = 0;
        entier t_tranche = 2**etape;
        tant que (gauche < taille):
            fusion(
                tab[gauche..gauche+t_tranche-1], 
                tab[gauche+t_tranche..gauche+2*t_tranche-1],
                tab_tmp[gauche..gauche+2*t_tranche-1]);
            #bornes incluses
            gauche += 2*t_tranche;
        echanger(tab, tab_tmp);
```


# Algorithme de fusion possible

## Une idée?

. . .

* Parcourir les deux tableaux jusqu'à atteindre la fin d'un des deux
    * Comparer  l'élément courant des 2 tableaux
    * Écrire le plus petit élément dans le tableau résultat
    * Avancer de 1 dans les tableaux du plus petit élément et résultat
* Copier les éléments du tableau restant dans le tableau résultat

# La fonction de fusion (pseudo-code autrement)

\footnotesize

## Une idée?

. . .

```python
# hyp: tab_g et tab_d sont triés
rien fusion(entier tab_g[], entier tab_d[], entier res[]):
    entier g = taille(tab_g)
    entier d = taille(tab_d)
    entier i_g = 0, i_d = 0
    pour i = 0 à g + d:
        si i_g < g et i_d < d:
            si tab_g[i_g] < tab_d[i_d]:
                res[i] = tab_g[i_g]
                i_g = i_g + 1
            sinon:
                res[i] = tab_d[i_d]
                i_d = i_d + 1
        sinon si i_g < g:
            res[i] = tab_g[i_g]
            i_g = i_g + 1
        sinon si i_d < d:
            res[i] = tab_d[i_d]
            i_d = i_d + 1

```


# La récursivité

\Huge La récursivité

# La factorielle: Code impératif

* Code impératif
* Code impératif


```C
```C
@@ -31,6 +184,161 @@ date: "2022-11-09"
}
}
```
```


# Exemple de récursivité (1/2)

## La factorielle

```C
int factorial(int n) {
    if (n > 1) {
        return n * factorial(n - 1);
    } else {
        return 1;
    }
}
```

. . .

## Que se passe-t-il quand on fait `factorial(4)`?

. . .

## On empile les appels

+----------------+----------------+----------------+----------------+
|                |                |                | `factorial(1)` |
+----------------+----------------+----------------+----------------+
|                |                | `factorial(2)` | `factorial(2)` |
+----------------+----------------+----------------+----------------+
|                | `factorial(3)` | `factorial(3)` | `factorial(3)` |
+----------------+----------------+----------------+----------------+
| `factorial(4)` | `factorial(4)` | `factorial(4)` | `factorial(4)` |
+----------------+----------------+----------------+----------------+

# Exemple de récursivité (2/2)

## La factorielle

```C
int factorial(int n) {
    if (n > 1) {
        return n * factorial(n - 1);
    } else {
        return 1;
    }
}
```

. . .

## Que se passe-t-il quand on fait `factorial(4)`?

. . .

## On dépile les calculs

+----------------+----------------+----------------+----------------+
|  `1`           |                |                |                |
+----------------+----------------+----------------+----------------+
| `factorial(2)` |  `2 * 1 = 2`   |                |                |
+----------------+----------------+----------------+----------------+
| `factorial(3)` | `factorial(3)` |  `3 * 2 = 6`   |                |
+----------------+----------------+----------------+----------------+
| `factorial(4)` | `factorial(4)` | `factorial(4)` |  `4 * 6 = 24`  |
+----------------+----------------+----------------+----------------+

# La récursivité (1/4)

## Formellement 

* Une condition de récursivité - qui *réduit* les cas successifs vers...
* Une condition d'arrêt - qui retourne un résultat

## Pour la factorielle, qui est qui?

```C
int factorial(int n) {
    if (n > 1) {
        return n * factorial(n - 1);
    } else {
        return 1;
    }
}
```

# La récursivité (2/4)

## Formellement 

* Une condition de récursivité - qui *réduit* les cas successifs vers...
* Une condition d'arrêt - qui retourne un résultat

## Pour la factorielle, qui est qui?

```C
int factorial(int n) {
    if (n > 1) { // Condition de récursivité
        return n * factorial(n - 1);
    } else {     // Condition d'arrêt
        return 1;
    }
}
```

# La récursivité (3/4)

## Exercice: trouver l'$\varepsilon$-machine pour un `double`

. . .

Rappelez-vous vous l'avez fait en style **impératif** plus tôt.

. . .

```C
double epsilon_machine(double eps) {
    if (1.0 + eps != 1.0) {
        return epsilon_machine(eps / 2.0);
    } else {
        return eps;
    }
}
```

# La récursivité (4/4)

\footnotesize

## Exercice: que fait ce code récursif?

```C
void recurse(int n) {
    printf("%d ", n % 2);
    if (n / 2 != 0) {
        recurse(n / 2);
    } else {
        printf("\n");
    }
}
recurse(13); 
```

. . .

```C
recurse(13): n = 13, n % 2 = 1, n / 2 = 6,
    recurse(6): n = 6, n % 2 = 0, n / 2 = 3,
        recurse(3): n = 3, n % 2 = 1, n / 2 = 1,
            recurse(1): n = 1, n % 2 = 1, n / 2 = 0.

// affiche: 1 0 1 1
```

. . .

Affiche la représentation binaire d'un nombre!

# Exercice: réusinage et récursivité (1/4)
# Exercice: réusinage et récursivité (1/4)


## Réusiner le code du PGCD avec une fonction récursive
## Réusiner le code du PGCD avec une fonction récursive
@@ -127,9 +435,9 @@ int fib(int n) {


```C
```C
int fib_imp(int n) {
int fib_imp(int n) {
    int fib0 = 1;
    int fib0 = 0;
    int fib1 = 1;
    int fib1 = 1;
    int fib  = n == 0 ? 0 : fib1;
    int fib  = n == 0 ? fib0 : fib1;
    for (int i = 2; i < n; ++i) {
    for (int i = 2; i < n; ++i) {
        fib  = fib0 + fib1;
        fib  = fib0 + fib1;
        fib0 = fib1;
        fib0 = fib1;
@@ -139,6 +447,10 @@ int fib_imp(int n) {
}
}
```
```


# Exponentiation rapide

\Huge L'exponentiation rapide ou indienne

# Exponentiation rapide ou indienne (1/4)
# Exponentiation rapide ou indienne (1/4)


## But: Calculer $x^n$
## But: Calculer $x^n$
@@ -148,14 +460,15 @@ int fib_imp(int n) {
. . .
. . .


```C
```C
int pow(int x, int n) {
double pow(double x, int n) {
    if (0 == n) {
    if (0 == n) {
        return 1;
        return 1;
    }
    }
    double p = x;
    for (int i = 1; i < n; ++i) {
    for (int i = 1; i < n; ++i) {
        x = x * x; // x *= x
        p = p * x; // p *= x
    }
    }
    return x;
    return p;
}
}
```
```


@@ -172,7 +485,7 @@ int pow(int x, int n) {
. . .
. . .


```C
```C
int pow(x, n) {
double pow(double x, int n) {
    if (n != 0) {
    if (n != 0) {
        return x * pow(x, n-1);
        return x * pow(x, n-1);
    } else {
    } else {
@@ -205,8 +518,8 @@ $$


## Le vrai algorithme
## Le vrai algorithme


* Si n est pair: calculer $\left(x^{n/2}\right)^2$,
* Si n est pair: calculer $\left(x^{n/2}\cdot x^{n/2}\right)$;
* Si n est impair: calculer $x \cdot \left(x^{(n-1)/2}\right)^2$.
* Si n est impair: calculer $x \cdot \left(x^{(n-1)/2}\right)^2=x\cdot x^{n-1}$.


## Exercice: écrire l'algorithme récursif correspondant
## Exercice: écrire l'algorithme récursif correspondant


@@ -214,8 +527,8 @@ $$


```C
```C
double pow(double x, int n) {
double pow(double x, int n) {
    if (1 == n) {
    if (0 == n) {
        return x;
        return 1;
    } else if (n % 2 == 0) {
    } else if (n % 2 == 0) {
        return pow(x, n / 2) * pow(x, n/2);
        return pow(x, n / 2) * pow(x, n/2);
    } else {
    } else {
@@ -225,264 +538,3 @@ double pow(double x, int n) {
```
```


# Efficacité d'un algorithmique

Comment mesurer l'efficacité d'un algorithme?

. . .

* Mesurer le temps CPU,
* Mesurer le temps d'accès à la mémoire,
* Mesurer la place prise mémoire,

. . .

Dépendant du **matériel**, du **compilateur**, des **options de compilation**, etc!

## Mesure du temps CPU

```C
#include <time.h>
struct timespec tstart={0,0}, tend={0,0};
clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &tstart);
// some computation
clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &tend);
printf("computation about %.5f seconds\n",
       ((double)tend.tv_sec + 1e-9*tend.tv_nsec) - 
       ((double)tstart.tv_sec + 1e-9*tstart.tv_nsec));
```

# Programme simple: mesure du temps CPU

## Preuve sur un [petit exemple](../source_codes/complexity/sum.c)

```bash
source_codes/complexity$ make bench
RUN ONCE -O0
the computation took about 0.00836 seconds
RUN ONCE -O3
the computation took about 0.00203 seconds
RUN THOUSAND TIMES -O0
the computation took about 0.00363 seconds
RUN THOUSAND TIMES -O3
the computation took about 0.00046 seconds
```

Et sur votre machine les résultats seront **différents**.

. . .

## Conclusion

* Nécessité d'avoir une mesure indépendante du/de la
  matériel/compilateur/façon de mesurer/météo.

# Analyse de complexité algorithmique (1/4)

* On analyse le **temps** pris par un algorithme en fonction de la **taille de
  l'entrée**.

## Exemple: recherche d'un élément dans une liste triée de taille N

```C
int sorted_list[N];
bool in_list = is_present(N, sorted_list, elem);
```

* Plus `N` est grand, plus l'algorithme prend de temps sauf si...

. . .

* l'élément est le premier de la liste (ou à une position toujours la même).
* ce genre de cas pathologique ne rentre pas en ligne de compte.

# Analyse de complexité algorithmique (2/4)

## Recherche linéaire

```C
bool is_present(int n, int tab[], int elem) {
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        if (tab[i] == elem) {
            return true;
        } else if (elem < tab[i]) {
            return false;
        }
    }
    return false;
}
```

* Dans le **meilleurs des cas** il faut `1` comparaison.
* Dans le **pire des cas** (élément absent p.ex.) il faut `n` comparaisons.

. . .

La **complexité algorithmique** est proportionnelle à `N`: on double la taille
du tableau $\Rightarrow$ on double le temps pris par l'algorithme.

# Analyse de complexité algorithmique (3/4)

## Recherche dichotomique

```C
bool is_present_binary_search(int n, int tab[], int elem) {
    int left  = 0;
    int right = n - 1;
    while (left <= right) {
        int mid = (right + left) / 2;
        if (tab[mid] < elem) {
            left = mid + 1;
        } else if (tab[mid] > elem) {
            right = mid - 1;
        } else {
            return true;
        }
    }
    return false;
}
```

# Analyse de complexité algorithmique (4/4)

## Recherche dichotomique

![Source: [Wikipédia](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/aa/Binary_search_complexity.svg)](figs/Binary_search_complexity.svg){width=80%}

. . .

* Dans le **meilleurs de cas** il faut `1` comparaison.
* Dans le **pire des cas** il faut $\log_2(N)+1$ comparaisons

. . .

## Linéaire vs dichotomique

* $N$ vs $\log_2(N)$ comparaisons logiques.
* Pour $N=1000000$: `1000000` vs `21` comparaisons.

# Notation pour la complexité

## Constante de proportionnalité

* Pour la recherche linéaire ou dichotomique, on a des algorithmes qui sont $\sim N$ ou $\sim \log_2(N)$
* Qu'est-ce que cela veut dire?

. . .

* Temps de calcul est $t=C\cdot N$ (où $C$ est le temps pris pour une comparaisons sur une machine/compilateur donné)
* La complexité ne dépend pas de $C$.

## Le $\mathcal{O}$ de Leibnitz

* Pour noter la complexité d'un algorithme on utilise le symbole $\mathcal{O}$ (ou "grand Ô de").
* Les complexités les plus couramment rencontrées sont

. . .

$$
\mathcal{O}(1),\quad \mathcal{O}(\log(N)),\quad \mathcal{O}(N),\quad
\mathcal{O}(\log(N)\cdot N), \quad \mathcal{O}(N^2), \quad
\mathcal{O}(N^3).
$$

# Ordres de grandeur

\begin{table}[!h]  
\begin{center} 
\caption{Valeurs approximatives de quelques fonctions usuelles de complexité.} 
\medskip 
\begin{tabular}{|c|c|c|c|c|} 
\hline 
$\log_2(N)$ & $\sqrt{N}$      & $N$    & $N\log_2(N)$    & $N^2$     \\ 
\hline\hline 
$3$         & $3$             & $10$   & $30$            & $10^2$    \\ 
\hline 
$6$         & $10$            & $10^2$ & $6\cdot 10^2$   & $10^4$    \\ 
\hline 
$9$         & $31$            & $10^3$ & $9\cdot 10^3$   & $10^6$    \\ 
\hline 
$13$        & $10^2$          & $10^4$ & $1.3\cdot 10^5$ & $10^8$    \\ 
\hline 
$16$        & $3.1\cdot 10^2$ & $10^5$ & $1.6\cdot 10^6$ & $10^{10}$ \\ 
\hline 
$19$        & $10^3$          & $10^6$ & $1.9\cdot 10^7$ & $10^{12}$ \\ 
\hline 
\end{tabular} 
\end{center} 
\end{table} 


# Quelques exercices (1/3)

## Complexité de l'algorithme de test de primalité naïf?

```C
for (i = 2; i < sqrt(N); ++i) {
    if (N % i == 0) {
        return false;
    }
}
return true;
```

. . .

## Réponse 

$$
\mathcal{O}(\sqrt{N}).
$$

# Quelques exercices (2/3)

## Complexité de trouver le minimum d'un tableau?

```C
int min = MAX;
for (i = 0; i < N; ++i) {
    if (tab[i] < min) {
        min = tab[i];
    }
}
return min;
```

. . .

## Réponse 

$$
\mathcal{O}(N).
$$

# Quelques exercices (3/3)

## Complexité du tri par sélection?

```C
int ind = 0
while (ind < SIZE-1) {
    min = find_min(tab[ind:SIZE]);
    swap(min, tab[ind]);
    ind += 1
}
```

. . .

## Réponse

### `min = find_min`

$$
(N-1)+(N-2)+...+2+1=\sum_{i=1}^{N-1}i=N\cdot(N-1)/2=\mathcal{O}(N^2).
$$

## Finalement

$$
\mathcal{O}(N^2\mbox{ comparaisons}) + \mathcal{O}(N\mbox{swaps})=\mathcal{O}(N^2).
$$

slides/exemples/pgcd.c

0 → 100644
+43 −0
Original line number Original line Diff line number Diff line
/*
 * entier pgcd(a, b):
 *   v_min = min(a, b)
 *   tant que a % v_min != 0 ou b % v_min != 0:
 *       v_min -= 1
 *   retourne v_min
 */

#include <stdio.h>

int pgcd_1(int a, int b) {
    int v_min = a > b ? b : a;
    while (a % v_min != 0 || b % v_min != 0) {
        v_min -= 1;
    }
    return v_min;
}

/*
 * entier pcgd(a, b):
 *  tant que b != 0:
 *      tmp = b
 *      b = a % b
 *      a = tmp
 *
 *  return a
 */

int pgcd_2(int a, int b) {
    while (b != 0) {
        int tmp = b;
        b = a % b;
        a = tmp;
    }
    return a;
}

int main() {
    int a = 36;
    int b = 90;
    printf("pgcd_1(%d, %d) = %d\n", a, b, pgcd_1(a, b));
    printf("pgcd_2(%d, %d) = %d\n", a, b, pgcd_2(a, b));
}
+33 −0
Original line number Original line Diff line number Diff line
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

#define NX 8

int main() {
    int co = 1;
    int li = 2;

    char board[NX][NX];
    for (int i = 0; i < NX; ++i) {
        for (int j = 0; j < NX; ++j) {
            board[i][j] = ' ';
        }
    }

    for (int i = 0; i < NX; ++i) {
        for (int j = 0; j < NX; ++j) {
            if (i == co || j == li || i - j == co - li || i + j == li + co) {
                board[i][j] = '*';
            }
        }
    }
    board[co][li] = 'R';
    for (int i = 0; i < NX; ++i) {
        for (int j = 0; j < NX; ++j) {
            printf("%c ", board[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }

    return EXIT_SUCCESS;
}
+78 −0
Original line number Original line Diff line number Diff line
// factorial(n):
//   return 1 * 2 * 3 * .... * n
//   return n * factorial(n-1)
//   return n * (n-1) * factorial(n-2)
//   return n * (n-1) * (n-2) * factorial(n-3)
//   ....
//   return n * (n-1) * (n-2) * (n-3) * (n-4) * (n-5) * (n-6) * ... * (n-1000) * ...
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int factorial(int n) {
    int prod = 1;
    for (int i = 1; i <= n; ++i) {
         prod *= i;
    }
    return prod;
}

// factorial_rec(5);
// return 5 * factorial_rec(4);
// return 5 * (4 * factorial_rec(3));
// return 5 * (4 * (3 * factorial_rec(2)));
// return 5 * (4 * (3 * (2 * factorial_rec(1))));
// return 5 * (4 * (3 * (2 * 1)));
int factorial_rec(int n) {
   if (n <= 1) {
        return 1;
    } else {
        return n * factorial_rec(n-1);
    }
}

double epsilon() {
    double eps = 1.0;
    while (1.0 != 1.0 + eps) {
        eps /= 2.0;
    }
    return eps;
}

double epsilon_rec(double eps) {
    if (1.0 != 1.0 + eps) {
        return epsilon_rec(eps / 2.0);
    }     
    return eps;
}

int pgcd(int a, int b) {
    int rest = a % b;
    if (rest == 0) {
        return b;
    } else {
        return pgcd(b, rest);
    }
}

int fib(int n) {
    if (n == 0) {
        return 0;
    } else if (n == 1) {
        return 1;
    } else {
        return fib(n-2) + fib(n-1);
    }
}

int main() {
    int val = factorial(10);
    printf("val = %d\n", val);
    int val_rec = factorial_rec(10);
    printf("val_rec = %d\n", val_rec);
    printf("espilon = %g\n", epsilon());
    printf("espilon_rec = %g\n", epsilon_rec(1.0));
    printf("pgcd(27, 42) = %d\n", pgcd(27, 42));
    printf("fib(8) = %d\n", fib(8));

    return EXIT_SUCCESS;
}
+64 −0
Original line number Original line Diff line number Diff line
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

#define SIZE 10

void initialization_tab(int size, double tab[size]) {
    for (int i = 0; i < size; ++i) {
        tab[i] = rand() / (double)RAND_MAX;
    }
}

void swap(double *left, double *right) {
    double tmp = *left;  // déréférencement de left
    *left = *right;
    *right = tmp;
}

int index_min(int size, double tab[size], int i) {
    double min = tab[i];
    int ind_min = i;
    for (int j = i + 1; j < size; ++j) {
        if (min > tab[j]) {
            ind_min = j;
            min = tab[j];
        }
    }
    return ind_min;
}

void selection_sort(int size, double tab[size]) {
    for (int i = 0; i < size - 1; ++i) {
        // 1. Trouver l'indice auquel se trouve le minimum du tableau
        int ind_min = index_min(size, tab, i);
        // 2. Échanger la valeur minimale avec l'élément courant du tableau
        swap(&tab[i], &tab[ind_min]);
    }
}

void print_tab(int size, double tab[size]) {
    for (int i = 0; i < size; ++i) {
        printf("%f ", tab[i]);
    }
    printf("\n");
}

int is_sorted(int size, double tab[size]) {
    for (int i = 0; i < size - 1; ++i) {
        if (tab[i] > tab[i + 1]) {
            return EXIT_FAILURE;
        }
    }
    return EXIT_SUCCESS;
}

int main() {
    srand(0);
    // Déclaration: tableau
    double tab[SIZE];
    initialization_tab(SIZE, tab);
    selection_sort(SIZE, tab);
    print_tab(SIZE, tab);
    return is_sorted(SIZE, tab);
}
+32 −0
Original line number Original line Diff line number Diff line
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

void init(int nx, int ny, int tab[nx][ny]) {
    for (int i = 0; i < nx; ++i) {
        for (int j = 0; j < ny; ++j) {
            tab[i][j] = rand() % 256;
        }
    }
}

void print(int nx, int ny, int tab[nx][ny]) {
    for (int i = 0; i < nx; ++i) {
        for (int j = 0; j < ny; ++j) {
            printf("%d\t", tab[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
}

int main() {
    srand(time(NULL));
    int nx = 10;
    int ny = 20;

    int tab[nx][ny];
    init(nx, ny, tab);
    print(nx, ny, tab);

    return EXIT_SUCCESS;
}
+18 −19
Original line number Original line Diff line number Diff line
---
---
title: "Introduction générale"
title: "Introduction générale"
date: "2022-09-20"
date: "2025-09-16"
---
---


# La hotline
# La hotline
@@ -11,10 +11,9 @@ Paul Albuquerque paul.albuquerque@hesge.ch B410
Orestis Malaspinas     orestis.malaspinas@hesge.ch       A401
Orestis Malaspinas     orestis.malaspinas@hesge.ch       A401
--------------------   ------------------------------    --------------------
--------------------   ------------------------------    --------------------


* Utilisez le libre service (l'horaire sera fixé prochainement).
- Utilisez le libre service (l'horaire sera fixé prochainement).
* On va intensivement utiliser *Element*, installez le et utilisez le!
- On va intensivement utiliser *Element*, installez le et utilisez le!

- Espace de discussion Matrix: <https://rb.gy/ku5es>, installez [element.io](https://element.io).
* Espace de discussion [Matrix](https://matrix.to/#/!aKYVlcclmPGYXQFxAK:matrix.org?via=matrix.org), installez [element.io](https://element.io).


    ![](figs/matrix_qr.png){width=20%}
    ![](figs/matrix_qr.png){width=20%}


@@ -23,31 +22,31 @@ Orestis Malaspinas orestis.malaspinas@hesge.ch A401
Tout le contenu de ce qu'on raconte se trouve sur cyberlearn:
Tout le contenu de ce qu'on raconte se trouve sur cyberlearn:


- Algorithmes et structures de données
- Algorithmes et structures de données
  - <https://cyberlearn.hes-so.ch/course/view.php?id=13941>
  - <https://cyberlearn.hes-so.ch/course/view.php?id=7276>
  - Clé d'inscription: algo_2021_22
  - Clé d'inscription: algo_2025_26


- Programmation Sequentielle en C
- Programmation quentielle en C
  - <https://cyberlearn.hes-so.ch/course/view.php?id=12399>
  - <https://cyberlearn.hes-so.ch/course/view.php?id=7282>
  - Clé d'inscription: prog_seq_2021_22
  - Clé d'inscription: prog_seq_2025_26




# Organisation du module
# Organisation du module


* Deux cours, 50% chacun.
## Cinq cours, 20% chacun.
1. Algorithmes et structures de données:

1. Algorithmes et structures de données (2 semestres):
    * 1er semestre:
    * 1er semestre:
        * bases de programmation en C jusqu'à Noël.
        * bases de programmation en C jusqu'à Noël,
        * algorithmique jusqu'à fin janvier.
        * algorithmique jusqu'à fin janvier.
    * 2e semestre:
    * 2ème semestre:
        * algorithmique.
        * algorithmique.
    * Deux évaluations écrites par semestre (1er: novembre et janvier).
    * Deux évaluations écrites par semestre (1er sem.: novembre et janvier).
2. Programmation séquentielle en C
2. Programmation séquentielle en C (2 semestres)
    * Familiarisation avec l'environnement Linux.
    * Familiarisation avec l'environnement Linux.
    * Travaux pratiques en C.
    * Travaux pratiques en C.
    * Apprentissage du gestionnaire de versions: git.
    * Apprentissage du gestionnaire de versions: git.
    * Plusieurs exercices illustrant les concepts d'algorithmique.
    * Plusieurs exercices illustrant les concepts d'algorithmique.
    * Évaluations:
    * Évaluations (4 tests machine).
        * Deux évaluations machine (1er semestre).
3. Programmation système (semestre de printemps)
        * Probablement, une évaluation machine et un projet (2e semestre).


+3 −3
Original line number Original line Diff line number Diff line
---
---
subtitle: "Algorithmique et structures de données, 2022-2023"
subtitle: "Algorithmes et structures de données, 2025-2026"
author: "P. Albuquerque (B410), P. Künzli et O. Malaspinas (A401), ISC, HEPIA"
author: "P. Albuquerque (B410) et O. Malaspinas (A401), ISC, HEPIA"
institute: En partie inspirés des supports de cours de P. Albuquerque
institute: En partie inspiré des supports de cours de P. Albuquerque
lang: fr-CH
lang: fr-CH
revealjs-url: /reveal.js
revealjs-url: /reveal.js
mathjaxurl: "https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/mathjax/2.7.0/MathJax.js?config=TeX-AMS_HTML"
mathjaxurl: "https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/mathjax/2.7.0/MathJax.js?config=TeX-AMS_HTML"

slides_2022/Makefile

0 → 100644
+61 −0
Original line number Original line Diff line number Diff line
PDFOPTIONS = -t beamer
# PDFOPTIONS += -F pantable
PDFOPTIONS += -F mermaid-filter
PDFOPTIONS += --highlight-style my_highlight.theme
PDFOPTIONS += --pdf-engine xelatex
PDFOPTIONS += -V theme:metropolis
PDFOPTIONS += -V themeoptions:numbering=none -V themeoptions:progressbar=foot
PDFOPTIONS += -V fontsize=smaller
PDFOPTIONS += -V urlcolor=blue

MD=$(wildcard *.md) # Tous les fichiers .md
PDF=$(MD:%.md=%.pdf) # Pour les fichier pdf on transforme .md -> .pdf
HTML=$(MD:%.md=%.html) # Pour les fichier html on transforme .md -> .html
MARKDOWN=$(MD:%.md=%.markdown) # Pour les fichier markdown on transforme .md -> .markdown
CHROMIUM:=$(shell which chromium || which chromium-browser)

all: puppeteer $(PDF) 
# all: puppeteer $(PDF) $(HTML) # La cible par défaut (all) exécute les cibles %.pdf

docker: docker-compose.yml
	docker-compose run slides

docker_clean: docker-compose.yml
	docker-compose run slides clean

puppeteer:
	@echo "Setting chromium to $(CHROMIUM) for puppeteer"
	@echo -e "{\n\"executablePath\":" \"$(CHROMIUM)\" ",\n\"args\": [\"--no-sandbox\"]\n}" > .puppeteer.json

index.md: gen_index.sh
	$(shell ./gen_index.sh)

index.html: index.md
	pandoc -s $(OPTIONS) --css ../css/tufte-css/tufte.css -o $@ $^

markdown: $(MARKDOWN) # La markdown les cibles %.markdown

%.pdf: %.md metadata.yaml # %.pdf (chaque fichier %.md génère un fichier avec le même nom mais l'extension .pdf et la dépendance metadata.yaml)
	pandoc -s $(OPTIONS) $(PDFOPTIONS) -o $@ $^

%.markdown: %.md metadata.yaml yq
	sed '1 { /^---/ { :a N; /\n---/! ba; d} }' $< > no_header
	grep -v -F -x -f  no_header $< > header.yaml
	echo "---" > tmp.yaml
	./yq_linux_amd64 merge metadata.yaml header.yaml >> tmp.yaml
	cat tmp.yaml no_header > $@
	rm no_header header.yaml tmp.yaml

yq: # On peut même télécharger un petit programme avec notre makefile
	wget -nc https://github.com/mikefarah/yq/releases/download/3.4.1/yq_linux_amd64
	chmod "u+x" yq_linux_amd64 

deploy: all index.html
	mkdir -p algo_cours
	cp *.pdf algo_cours
	cp index.html algo_cours

clean:
	rm -rf *.html *.pdf *.markdown yq_linux_amd64* index.md .puppeteer.json algo_cours *.err

.PHONY:	clean index.md puppeteer yq

slides_2022/cours_1.md

0 → 100644
+558 −0
Original line number Original line Diff line number Diff line
---
title: "Introduction aux algorithmes"
date: "2022-09-21"
---

# Qu'est-ce qu'un algorithme?

## Définition informelle (recette)

* des entrées (les ingrédients, le matériel utilisé) ;
* des instructions élémentaires simples (frire, flamber, etc.), dont les 
  exécutions dans un ordre précis amènent au résultat voulu ;
* un résultat : le plat préparé.

. . .

## Histoire et étymologie

- Existent depuis 4500 ans au moins (algorithme de division, crible 
  d'Eratosthène).
- Le mot algorithme est dérivé du nom du mathématicien perse
    *Muḥammad ibn Musā al-Khwārizmī*, qui a été "latinisé" comme 
    *Algoritmi*.

. . .

## Définition formelle

En partant d'un état initial et d'entrées (peut-être vides), une séquence finie 
d'instruction bien définies (ordonnées) implémentables sur un ordinateur, afin 
de résoudre typiquement une classe de problèmes ou effectuer un calcul.

# Notions de base d'algorithmique

## Variable

. . .

* Paire: identifiant - valeur (assignation);

## Séquence d'instructions / expressions

. . .

* Opérateurs (arthimétiques / booléens)
* Boucles;
* Structures de contrôle;
* Fonctions;


# Algorithme de vérification qu'un nombre est premier (1/3)

Nombre premier: nombre possédant deux diviseurs entiers distincts.

. . .

## Algorithme naïf (problème)

```C
booléen est_premier(nombre) 
    si 
        pour tout i, t.q. 1 < i < nombre 
            i ne divise pas nombre
    alors vrai
    sinon faux
```

. . .

## Pas vraiment un algorithme: pas une séquence ordonnée et bien définie

. . .

## Problème: Comment écrire ça sous une forme algorithmique?

# Algorithme de vérification qu'un nombre est premier (2/3)

## Algorithme naïf (une solution)

```C
booléen est_premier(nombre) // fonction
    soit i = 2;       // variable, type, assignation
    tant que i < nombre // boucle
        si nombre modulo i == 0 // expression typée
            retourne faux    // expression typée
        i = i + 1
    retourne vrai // expression typée
```

# Algorithme de vérification qu'un nombre est premier (3/3)

## Algorithme naïf (une solution en C)

```C
bool est_premier(int nombre) {
    int i; // i est un entier
    i = 2; // assignation i à 2
    while (i < nombre) { // boucle avec condition
        if (0 == nombre % i) { // is i divise nombre
            return false; // i n'est pas premier
        }
        i += 1; // sinon on incrémente i
    }
    return true;
}
```

. . .

## Exercice: Comment faire plus rapide?

# Génération d'un exécutable

- Pour pouvoir être exécuté un code C doit être d'abord compilé (avec `gcc` ou `clang`).
- Pour un code `prog.c` la compilation "minimale" est

    ```bash
    $ gcc prog.c
    $ ./a.out # exécutable par défaut
    ```

- Il existe une multitude d'options de compilation:

    ```bash
    $ gcc -O1 -std=c11 -Wall -Wextra -g porg.c -o prog 
    	-fsanitize=address 
    ```
    1. `-std=c11` utilisation de C11.
    2. `-Wall et -Wextra` activation des warnings.
    3. `-fsanitize=…`  contrôles d’erreurs à l’exécution (coût en performance).
    4. `-g` symboles de débogages sont gardés.
    5. `-o` défini le fichier exécutable à produire en sortie.
    6. `-O1`, `-O2`, `-O3`: activation de divers degrés d'optimisation



# La simplicité de C?

## 32 mots-clé et c'est tout

---------------- -------------- ---------------- ---------------
`auto`{.C}       `double`{.C}   `int`{.C}        `struct`{.C}   
`break`{.C}      `else`{.C}     `long`{.C}       `switch`{.C}   
`case`{.C}       `enum`{.C}     `register`{.C}   `typedef`{.C}  
`char`{.C}       `extern`{.C}   `return`{.C}     `union`{.C}    
`const`{.C}      `float`{.C}    `short`{.C}      `unsigned`{.C} 
`continue`{.C}   `for`{.C}      `signed`{.C}     `void`{.C}
`default`{.C}    `goto`{.C}     `sizeof`{.C}     `volatile`{.C}
`do`{.C}         `if`{.C}       `static`{.C}     `while`{.C}
---------------- -------------- ---------------- ---------------

# Déclaration et typage

En C lorsqu'on veut utiliser une variable (ou une constante), on doit déclarer son type

```C
const double two = 2.0; // déclaration et init.
int x;   // déclaration (instruction)
char c;  // déclaration (instruction)
x = 1;   // affectation (expression)
c = 'a'; // affectation (expression)
int y = x; // déclaration et initialisation en même temps
int a, b, c; // déclarations multiples
a = b = c = 1; // init. multiples
```

# Les variables (1/2)

## Variables et portée

- Une variable est un identifiant, qui peut être liée à une valeur (un expression).
- Une variable a une **portée** qui définit où elle est *visible* (où elle peut être accédée).
- La portée est **globale** ou **locale**.
- Une variable est **globale** est accessible à tout endroit d'un programme et doit être déclarée en dehors de toute fonction.
- Une variable est **locale** lorsqu'elle est déclarée dans un **bloc**, `{...}`{.C}.
- Une variable est dans la portée **après** avoir été déclarée.

# Les variables (2/2)

## Exemple 

```C
float max; // variable globale accessible partout
int foo() {
    // max est visible ici
    float a = max; // valide
    // par contre les varibles du main() ne sont pas visibles
}
int main() {
    // max est visible ici
    int x = 1; // x est locale à main
    {
        // x est visible ici, y pas encore
        // on peut par exemple pas faire x = y;
        int y = 2;
    } // y est détruite à la sortie du bloc
} // x est à la sortie de main

```

<!-- TODO: quiz, compile, compile pas -->
<!-- ```C
int main() {
    global = 1;
} // COMPILE PAS
```

```C
int main() {
    int global = 1;
    {
        printf("global = %d", global);
    }
} // COMPILE
```

```C
int local;

int main() {
    local = 1;
    {
        printf("local = %d", local);
    }
} // COMPILE
```

```C
#include <stdio.h>
int local = 0;

int main() {
    int local = -1;
    {
        int local = 1;
        printf("local = %d\n", local);
    }
} // COMPILE
``` -->

# Quiz: compile ou compile pas?

## [Quiz: compile ou compile pas](https://cyberlearn.hes-so.ch/mod/evoting/view.php?id=1033948)

# Types de base (1/4)

## Numériques

Type                               Signification (**gcc pour x86-64**)            
---------------------------------- ---------------------------------------------
`char`{.C}, `unsigned char`{.C}    Entier signé/non-signé 8-bit
`short`{.C}, `unsigned short`{.C}  Entier signé/non-signé 16-bit
`int`{.C}, `unsigned int`{.C}      Entier signé/non-signé 32-bit
`long`{.C}, `unsigned long`{.C}    Entier signé/non-signé 64-bit
`float`{.C}                        Nombre à virgule flottante, simple précision
`double`{.C}                       Nombre à virgule flottante, double précision
---------------------------------- ---------------------------------------------

**La signification de `short`{.C}, `int`{.C}, ... dépend du compilateur et de l'architecture.**

# Types de base (2/4)

Voir `<stdint.h>` pour des représentations **portables**

Type                               Signification
---------------------------------- ---------------------------------------------
`int8_t`{.C}, `uint8_t`{.C}        Entier signé/non-signé 8-bit
`int16_t`{.C}, `uint16_t`{.C}      Entier signé/non-signé 16-bit
`int32_t`{.C}, `uint32_t`{.C}      Entier signé/non-signé 32-bit
`int64_t`{.C}, `uint64_t`{.C}      Entier signé/non-signé 64-bit
---------------------------------- ---------------------------------------------

. . .

## Prenez l'habitude d'utiliser ces types-là!

# Types de base (3/4)

## Booléens

- Le ANSI C n'offre pas de booléens.
- L'entier `0`{.C} signifie *faux*, tout le reste *vrai*.
- Depuis C99, la librairie `stdbool` met à disposition un type `bool`{.C}.
- En réalité c'est un entier:
  - $1 \Rightarrow$ `true`{.C}
  - $0 \Rightarrow$ `false`{.C}
- On peut les manipuler comme des entier (les sommer, les multiplier, ...).

# Quiz: booléens

## [Quiz: booléens](https://cyberlearn.hes-so.ch/mod/evoting/view.php?id=1032492)

<!-- TODO Quiz en ligne -->
<!-- ```C
if (42) { /* vrai */ }

int x = 100;
if (x == 4) { /* faux */ }
if (x) { /* vrai */ }

int x = 100;
while (x−−) { /* répète tant que x est différent de 0 */ }

if (0) { /* faux */ }
if (i = 4) { /* vrai */ }
if (i = 0) { /* faux */ }

#include <stdbool.h>

bool x = true;
if (x) { /* vrai */ }
``` -->

# Types de base (4/4)

## Conversions

- Les conversions se font de manière:
  - Explicite:
    ```C
    int a = (int)2.8;
    double b = (double)a;
    int c = (int)(2.8+0.5);
    ```
  - Implicite:
    ```C
    int a = 2.8; // warning, si activés, avec clang
    double b = a + 0.5;
    char c = b; // pas de warning...
    int d = 'c';
    ```

# Quiz: conversions

## [Quiz: conversions](https://cyberlearn.hes-so.ch/mod/evoting/view.php?id=1033446)

<!-- TODO Quiz en ligne -->
<!-- ```C
int a = (int)2.8; // 2

double b = 2.85;
int c = b + 0.5; // 3

int d = a + 0.5; // 2

bool d = 2.78; // 1
bool e = 1.0; // 1
``` -->

# Expressions et opérateurs (1/6)

Une expression est tout bout de code qui est **évalué**.

## Expressions simples

- Pas d'opérateurs impliqués.
- Les littéraux, les variables, et les constantes.

```C
const int L = -1; // 'L' est une constante, -1 un littéral
int x = 0;        // '0' est un litéral
int y = x;        // 'x' est une variable
int z = L;        // 'L' est une constante
```

## Expressions complexes

- Obtenues en combinant des *opérandes* avec des *opérateurs*

```C
int x;     // pas une expression (une instruction)
x = 4 + 5; // 4 + 5 est une expression
           // dont le résultat est affecté à 'x'
```

# Expressions et opérateurs (2/6)

## Opérateurs relationnels

Opérateurs testant la relation entre deux *expressions*:

  - `(a opérateur b)` retourne `1`{.C} si l'expression s'évalue à `true`{.C}, `0`{.C} si l'expression s'évalue à `false`{.C}.

| Opérateur | Syntaxe      | Résultat             |
|-----------|--------------|----------------------|
| `<`{.C}   | `a < b`{.C}  | 1 si a <  b; 0 sinon |
| `>`{.C}   | `a > b`{.C}  | 1 si a >  b; 0 sinon |
| `<=`{.C}  | `a <= b`{.C} | 1 si a <= b; 0 sinon |
| `>=`{.C}  | `a >= b`{.C} | 1 si a >= b; 0 sinon |
| `==`{.C}  | `a == b`{.C} | 1 si a == b; 0 sinon |
| `!=`{.C}  | `a != b`{.C} | 1 si a != b; 0 sinon |

# Expressions et opérateurs (3/6)

## Opérateurs logiques

| Opérateur | Syntaxe      | Signification        |
|-----------|--------------|----------------------|
| `&&`{.C}  | `a && b`{.C} | ET logique           |
| `||`{.C}  | `a || b`{.C} | OU logique           |
| `!`{.C}   | `!a`{.C}     | NON logique          |

# Quiz: opérateurs logiques

## [Quiz: opérateurs logiques](https://cyberlearn.hes-so.ch/mod/evoting/view.php?id=1033629)

<!-- TODO: Quiz -->
<!-- ```C
1 && 0 == 0
7 && 3 == 1
4 || 3 == 1
!34 == 0
!0 == 1

Soit n un unsigned char initialisé à 127:
!n == 0
``` -->

# Expressions et opérateurs (4/6)

## Opérateurs arithmétiques

| Opérateur | Syntaxe      | Signification        |
|-----------|--------------|----------------------|
| `+`{.C}   | `a + b`{.C}  | Addition             |
| `-`{.C}   | `a - b`{.C}  | Soustraction         |
| `*`{.C}   | `a * b`{.C}  | Multiplication       |
| `/`{.C}   | `a / b`{.C}  | Division             |
| `%`{.C}   | `a % b`{.C}  | Modulo               |

# Expressions et opérateurs (5/6)

## Opérateurs d'assignation

| Opérateur | Syntaxe      | Signification                               |
|-----------|--------------|---------------------------------------------|
| `=`{.C}   | `a = b`{.C}  | Affecte la valeur `b` à la variable `a`     |
|           |              | et retourne la valeur de `b`                |
| `+=`{.C}  | `a += b`{.C} | Additionne la valeur de `b` à `a` et        |
|           |              | assigne le résultat à `a`.                  |
| `-=`{.C}  | `a -= b`{.C} | Soustrait la valeur de `b` à `a` et         |
|           |              | assigne le résultat à `a`.                  |
| `*=`{.C}  | `a *= b`{.C} | Multiplie la valeur de `b` à `a` et         |
|           |              | assigne le résultat à `a`.                  |
| `/=`{.C}  | `a /= b`{.C} | Divise la valeur de `b` à `a` et            |
|           |              | assigne le résultat à `a`.                  |
| `%=`{.C}  | `a %= b`{.C} | Calcule le modulo la valeur de `b` à `a` et |
|           |              | assigne le résultat à `a`.                  |

# Expressions et opérateurs (6/6)

## Opérateurs d'assignation (suite)

| Opérateur | Syntaxe      | Signification                               |
|-----------|--------------|---------------------------------------------|
| `++`{.C}  | `++a`{.C}    | Incrémente la valeur de `a` de 1 et         |
|           |              | retourne le résultat (`a += 1`).            |
| `--`{.C}  | `--a`{.C}    | Décrémente la valeur de `a` de 1 et         |
|           |              | retourne le résultat (`a -= 1`).            |
| `++`{.C}  | `a++`{.C}    | Retourne `a`{.C} et incrémente `a` de 1.    |
| `--`{.C}  | `a--`{.C}    | Retourne `a`{.C} et décrémente `a` de 1.    |


# Structures de contrôle: `if`{.C} .. `else if`{.C} .. `else`{.C} (1/2)

## Syntaxe

```C
if (expression) {
    instructions;
} else if (expression) { // optionnel
                         // il peut y en avoir plusieurs
    instructions;
} else {
    instructions; // optionnel
}
```

```C
if (x) { // si x s'évalue à `vrai`
    printf("x s'évalue à vrai.\n");
} else if (y == 8) { // si y vaut 8
    printf("y vaut 8.\n");
} else {
    printf("Ni l'un ni l'autre.\n");
}
```

# Structures de contrôle: `if`{.C} .. `else if`{.C} .. `else`{.C} (2/2)

## Pièges

```C
int x, y;
x = y = 3;
if (x = 2)
    printf("x = 2 est vrai.\n");
else if (y < 8)
    printf("y < 8.\n");
else if (y == 3)
    printf("y vaut 3 mais cela ne sera jamais affiché.\n");
else
    printf("Ni l'un ni l'autre.\n");
    x = -1; // toujours évalué
```

# Quiz: `if ... else`{.C}

## [Quiz: `if ... else`{.C}](https://cyberlearn.hes-so.ch/mod/evoting/view.php?id=1033916)


# Structures de contrôle: `while`{.C}

## La boucle `while`{.C}

```C
while (condition) {
    instructions;
}
do {
    instructions;
} while (condition);
```

## La boucle `while`{.C}, un exemple

```C
int sum = 0; // syntaxe C99
while (sum < 10) {
    sum += 1;
}
do {
    sum += 10;
} while (sum < 100)
```

# Structures de contrôle: `for`{.C}

## La boucle `for`{.C}

```C
for (expression1; expression2; expression3) {
    instructions;
}
```

## La boucle `for`{.C}

```C
int sum = 0; // syntaxe C99
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    sum += i;
}

for (int i = 0; i != 1; i = rand() % 4) { // ésotérique
    printf("C'est plus ésotérique.\n");
}
```
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Original line number Original line Diff line number Diff line
@@ -461,11 +461,12 @@ node *matrix_to_qt(int nb_li, int nb_co, int matrix[nb_li][nb_co], int depth)


```C
```C
matrice arbre_à_matrice(arbre)
matrice arbre_à_matrice(arbre)
    matrice = creer_matrice(nb_lignes(arbre), nb_colonnes(arbre))
    pour li de 0 à nb_lignes(matrice)
    pour li de 0 à nb_lignes(matrice)
        pour co de 0 à nb_colonnes(matrice)
        pour co de 0 à nb_colonnes(matrice)
            noeud = position(li, co, arbre)
            noeud = position(li, co, arbre)
            matrice[co][li] = noeud.info
            matrice[co][li] = noeud.info
    retourne arbre
    retourne matrice
```
```


. . .
. . .

slides_2022/cours_2.md

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+317 −0
Original line number Original line Diff line number Diff line
---
title: "Introduction aux algorithmes"
date: "2022-09-28"
---

# Rappel (1/2)

* Quel est l'algorithme pour le calcul des nombres 1ers?

. . .

```C
bool est_premier(int nombre) {
    int i = 2; // bonne pratique!
    while (i < nombre) { // penser à bien indenter!
        if (0 == nombre % i) { // ça rend le code LISIBLE!
            return false;
        }
        i += 1;
    }
    return true;
}
```

# Rappel (2/2)

* Quelles structures de contrôles avons nous vues?

. . .

* La boucle `while`,
* La boucle `do ... while`,
* La boucle `for`,
* La condition `if ... else if ... else`,

# Exercice: la factorielle

Écrire un programme qui calcule la factorielle d'un nombre
$$
N! = 1\cdot 2\cdot ... \cdot (N-1)\cdot N.
$$

## Par groupe de 3: écrire un pseudo-code

. . .

```python
entier factorielle(entier n)
    i = 1
    fact = 1
    tant que i <= n
        fact *= i
        i += 1
    retourne fact
```

# Exercice: la factorielle

\footnotesize

Écrire un programme qui calcule la factorielle d'un nombre
$$
N! = 1\cdot 2\cdot ... \cdot (N-1)\cdot N.
$$

## Par groupe de 3: écrire un code en C

Quand vous avez fini postez le code sur le salon matrix.

. . .

```C
#include <stdio.h>
int main() {
   int nb = 10;
   int fact = 1;
   int iter = 2;
   while (iter <= nb) {
      fact *= iter;
      iter++;
   }
   printf("La factorielle de %d est %d\n", nb, fact);
}
```

. . .

## Comment améliorer ce code? (notez ça sur une feuille)


# Exercice: la factorielle en mieux

## Individuellement

1. Écrivez l'algorithme de calcul de deux façon différentes.
2. Que se passe-t-il si $n>=15$?
3. Pour celles et ceux qui ont fini pendant que les autres essaient: faites-le 
   en récursif (sans aide).

. . .

## Postez vos solutions sur **matrix**!

# Exercice: test si un nombre est premier

## Avec tout ce que vous avez appris jusqu'ici:

* Écrivez le code testant si un nombre est premier.
* Quels sont les ajouts possibles par rapport au code de la semaine passée?
* Rencontrez-vous des problèmes éventuels de compilation?
* Voyez-vous une façon de générer des nombres premiers avec votre programme?

. . .

## Implémentez-la et postez votre code sur le salon matrix (10 min).

# Corrigé: enfin pas vraiment mais juste un possible

\footnotesize 

```C
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include <stdbool.h>
int main() {
   int nb = 1;
   printf("Entrez un nombre: ");
   scanf("%d", &nb);
   bool premier = true;
   for (int div = 2; div <= sqrt(nb); div++) {
      if (nb % div == 0) {
         premier = false;
         break;
      }
   }
   if (premier) {
      printf("Le nombre %d est premier\n", nb);
   } else {
      printf("Le nombre %d n'est pas premier\n", nb);
   }
   return 0;
}
```

# Quelques algorithmes simples

## Voyons quelques algorithmes supplémentaires

- Plus petit commun multiple (PPCM) de deux nombres
- Autre algorithme de calcul du PPCM de deux nombres
- Plus grand commun diviseur (PGCD) de deux nombres

# Le calcul du PPCM (1/5)

## Définition

Le plus petit commun multiple (PPCM), `p`, de deux entiers non nuls, `a` et `b`,
est le plus petit entier strictement positif qui soit multiple de ces deux
nombres.

Exemples:

```C
PPCM(3, 4) = 12,
PPCM(4, 6) = 12,
PPCM(5, 15) = 15.
```

. . .

## Mathématiquement

Décomposition en nombres premiers:

$$
36 = 2^2\cdot 3^2,\quad 90=2\cdot 5\cdot 3^2,
$$
On garde tous les premiers à la puissance la plus élevée
$$
PPCM(36, 90)=2^2\cdot 3^2\cdot 5=180.
$$

# Le calcul du PPCM (2/5)

## Exemple d'algorithme

```C
PPCM(36, 90):
36  < 90  // 36  + 36
72  < 90  // 72  + 36
108 > 90  // 90  + 90
108 < 180 // 108 + 36
144 < 180 // 144 + 36
180 = 180 // The End!
```

* 5 additions, 5 assignations, et 6 comparaisons.

. . .

## Transcrivez cet exemple en algorithme (groupe de 3), 5min

. . .

## et codez-le!


# Le calcul du PPCM (3/5)

## Tentative de correction

```C
int main() { 
    int m = 15, n = 12;
    int mult_m = m, mult_n = n;
    while (mult_m != mult_n) {
        if (mult_m > mult_n) {
            mult_n += n;
        } else {
            mult_m += m;
        }
    }
    printf("Le ppcm de %d et %d est %d\n", n, m, mult_m);
}
```

. . .

* Combien d'additions / comparaisons au pire?

# Le calcul du PPCM (4/5)

## Réusinage: Comment décrire une fonction qui ferait ce calcul (arguments, sorties)?

. . .

En `C` on pourrait la décrire comme

```C
int ppcm(int a, int b); // La **signature** de cette fonction
```

. . .

## Algorithme

Par groupe de 3 (5-10min):

* réfléchissez à un algorithme alternatif donnant le PPCM de deux nombres;
* écrivez l'algorithme en pseudo-code.

# Le calcul du PPCM (5/5)

## Indication

Si un nombre, `p`, est multiple de `a` et de `b` alors il peut s'écrire `p = a
* i = b * j`  ou encore `p / a = i` et `p / b = j`.

. . .

## Pseudo-code

```C
int ppcm(int a, int b) {
    for (i in [1, b]) {
        if a * i est divisible par b {
            return a * i
        }
    }
}
```

# Le code du PPCM de 2 nombres (1/2)

## Implémentez le pseudo-code et postez le code sur matrix (5min).

. . .

## Un corrigé possible


```C
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h> 
int main() { 
   int n = 15, m = 12;
   int i = 1;
   while (n * i % m != 0) {
      i++;
   }
   printf("Le ppcm de %d et %d est %d\n", n, m, n*i);
}
```

# Le code du PPCM de 2 nombres (2/2)

## Corrigé alternatif

```C
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h> 
int main() { 
   int res = n*m;
   for (int i = 2; i <= m; i++) {
     if (n * i % m == 0) {
        res = n * i;
        break;
     }
   }
   printf("Le ppcm de %d et %d est %d\n", n, m, res);
}
```



+1 −1
Original line number Original line Diff line number Diff line
@@ -429,7 +429,7 @@ rien compression_avec_pertes(arbre, theta)
```C
```C
arbre = matrice_à_arbre(matrice)
arbre = matrice_à_arbre(matrice)
moyenne(arbre)
moyenne(arbre)
compression_sans_pertes(arbre)
compression_avec_pertes(arbre)
```
```


# La dynamique des corps célestes
# La dynamique des corps célestes
+0 −0

File moved.

+1 −1
Original line number Original line Diff line number Diff line
@@ -157,7 +157,7 @@ booléen est_feuille(page)


entier position(page, valeur)
entier position(page, valeur)
    i = 0
    i = 0
    tant que i < page.nb && val >= page.tab[i+1].clef
    tant que i < page.nb && valeur >= page.tab[i+1].clef
        i += 1
        i += 1
    retourne i
    retourne i


+4 −4
Original line number Original line Diff line number Diff line
@@ -256,7 +256,7 @@ E&=\{(1,2),(2,3),(2,4),(4,1)\},\\


:::: column
:::: column


![Un graphe non-orienté.](figs/ex_graphe_oriente.svg)
![Un graphe orienté.](figs/ex_graphe_oriente.svg)




::::
::::
@@ -404,7 +404,7 @@ avec $k$ la longueur de la chaîne (le nombre d'arêtes du chemin).


## Définition
## Définition


* Un **cycle** dans un graphe *non-orienté* est une chaîne de longueur $\leq 3$ telle que le 1er sommet de la chaîne est le même que le dernier, et dont les arêtes sont distinctes.
* Un **cycle** dans un graphe *non-orienté* est une chaîne de longueur $\geq 3$ telle que le 1er sommet de la chaîne est le même que le dernier, et dont les arêtes sont distinctes.
* Pour un graphe *orienté* on parle de **circuit**.
* Pour un graphe *orienté* on parle de **circuit**.
* Un graphe sans cycles est dit **acyclique**.
* Un graphe sans cycles est dit **acyclique**.


@@ -712,8 +712,8 @@ $$
\mathcal{O}(|E|)
\mathcal{O}(|E|)
$$
$$


* Pour les graphes *non-orientés*: $\mathcal{O}2|E|$.
* Pour les graphes *non-orientés*: $\mathcal{O}(2|E|)$.
* Pour les graphes *orientés*: $\mathcal{O}|E|$.
* Pour les graphes *orientés*: $\mathcal{O}(|E|)$.


## Définition
## Définition