Algorithmique (11/14) - Les tableaux

Bonjour à tous et bienvenue dans cette nouvelle vidéo d'algorithmique. Aujourd'hui nous allons traiter les tableaux. Jusqu'ici nous avons vu les types de base pour les variables que l'on sollicite en algorithmique, à savoir les entiers, les réels, les chaînes de caractères et les booléens. Une variable déclarée à l'aide de l'un de ces types ne peut contenir qu'une seule valeur à la fois. Si on lui assigne une nouvelle valeur alors l'ancienne est systématiquement écrasée. Ces variables sont appelées des variables scalaires. Imaginez que l'on veut créer un algorithme ou programme qui demande à l'utilisateur de saisir les noms des étudiants d'une classe un par un. Si le nombre d'étudiants est connu d'avance, alors on peut prévoir autant de variables que d'étudiants. Ces variables seront de type chaîne de caractères. Pour simplifier, supposons que l'on veut saisir le nom de 4 étudiants. Notre algorithme ressemblera à ceci: Nous avons donc demandé à l'utilisateur de saisir le nom de l'étudiant courant, puis on stocke celui-ci dans une variable indépendante. Cette opération est effectuée 4 fois. Jusqu'ici tout semble bien se dérouler, mais imaginez que le nombre d'étudiants dont on veut saisir le nom est 40. Si on procède de la même manière, on créera donc 40 variables pour accueillir chacun des noms, et on déclarera 40 fois les instructions Ecrire et Lire. Vous imaginez donc que c'est très fastidieux comme travail et l'algorithme deviendra très volumineux. Et figurez-vous qu'on n'a que 40 étudiants à saisir, si le nombre était plus grand alors je vous laisse contempler le labeur du programmeur. Heureusement, il existe une solution pour un tel traitement, il s'agit des tableaux. Un tableau est une variable, mais à l'inverse d'une variable scalaire, un tableau peut contenir plusieurs valeurs à la fois. Autrement dit, on peut considérer un tableau comme étant une structure unie qui renferme plusieurs valeurs simultanément. Et toutes ces valeurs sont accessibles par le même identifiant. Donc, pour l'exemple précédent, au lieu de créer 40 variables scalaires, on créera une seule et unique variable de type tableau, celle-ci contiendra les 40 noms des étudiants. Pour mieux comprendre le principe, on peut imaginer qu'un tableau est une grande structure qui contient des cases. Cette structure a un nom ou identifiant unique, et chacune de ces cases dites éléments du tableau est identifiée par un numéro et et peut accueillir une valeur différente comme le montre l'illustration suivante. En général, on commence la numérotation des cases à partir de 0, et on incrémente de 1 pour passer à la case suivante et ainsi de suite jusqu'au dernier élément. Donc, pour notre tableau qui contiendra les noms des 40 étudiants, la première case sera identifiée par 0, la deuxième par 1 et la dernière par 39. Pour déclarer un tableau en pseudo-code on utilise la syntaxe suivante: Le mot-clé Tableau est nécessaire pour indiquer à l'algorithme que notre élément est bien un tableau et non pas une variable scalaire. L'identifiant représente le nom que l'on souhaite donner au tableau. Il doit vérifier les mêmes conditions que pour les identifiants des variables classiques, c'est-à-dire qu'il doit être constitué uniquement de caractères alphanumériques et de caractères soulignés, et il doit commencer par un caractère alphabétique. Entre les parenthèses on spécifie le nombre d'éléments, ou de cases, que l'on souhaite mettre dans notre tableau. Notez que certains langages de programmation n'exigent pas la spécification de ce nombre-là, ce qui veut dire que le tableau créé est dynamique et peut par conséquent accueillir n'importe quel nombre d'éléments. Enfin, on spécifie le type commun à tous les éléments du tableau. En effet, un tableau doit contenir des valeurs du même type parmi ceux qu'on a vus précédemment, à savoir entiers, réels, chaînes de caractères et booléens. Si on veut maintenant déclarer notre tableau qui accueillera les noms des étudiants, on peut mettre le code suivant. On peut également remplacer les parenthèses par des crochets comme ceci. Et on peut carrément exprimer la déclaration du tableau de cette manière. Dans ce cas, on n'exprime pas le nombre d'éléments ou de cases, mais l'intervalle de la numérotation de celles-ci, c'est-à-dire que la première case est numérotée 0 et la dernière 39. Les deux-points entre les deux numéros signifient qu'il s'agit d'un intervalle. Si on veut commencer la numérotation par 1 et non pas par 0, alors on peut faire ceci. Dans le corps de l'algorithme, on doit maintenant accéder à chacune des cases de notre tableau. Pour ce faire, on utilise la syntaxe suivante: on met des crochets devant l'identifiant du tableau et entre ceux-ci on met le numéro de la case souhaitée. Ce numéro est appelé indice ou index. Par exemple, pour accéder au 10e élément de notre tableau, on met non 9 si le premier indice est 0, nom si le premier indice est 1. Mais dans notre cas, on va considérer que le premier indice est 0, ce qui signifie que nom représente le 10e élément. Écrivons maintenant l'algorithme qui permet à l'utilisateur de saisir les noms des 40 étudiants. La première chose que l'on peut remarquer, c'est que l'algorithme semble plus petit à ce qu'il devrait être si on considère la nature du traitement à faire. En effet, on Au lieu de déclarer 40 variables scalaires pour accueillir le nom de chaque étudiant, nous n'avons créé qu'une seule variable de type tableau qui contient 40 éléments. Ensuite, nous avons déclaré le compteur de la boucle Pour représenté par la variable i. La boucle Pour sera exécutée 40 fois. Le compteur i commence à la valeur 0 et finit à 39. Pour chaque itération de la boucle on demande à l'utilisateur de saisir le nom de l'étudiant courant. Notez bien qu'on a placé i+1 dans le message à afficher, comme ça quand i vaut 0 on affiche Étudiant 1, et quand i vaut 39 on affiche Étudiant 40. Mais si ça ne vous gêne pas d'afficher Étudiant 0 pour le premier étudiant, alors on met juste i dans le message au lieu de i+1. Quand l'utilisateur saisit le nom de l'étudiant, il sera immédiatement placé dans la case correspondante du tableau identifié par Nom. À la fin de la boucle, on aura placé les noms de nos 40 étudiants dans le même tableau. Dans la vidéo consacrée aux chaînes de caractères, nous avons vu la fonction longueur qui permet de renvoyer le nombre de caractères présents dans la chaîne. La même fonction peut s'appliquer aux tableaux pour nous indiquer combien de cases ils contiennent. Par exemple, si on écrit le code suivant, le message Le tableau contient 40 éléments sera affiché. Notez bien que l'identifiant du tableau dans ce cas est démuni de crochets. Si on veut afficher les noms de tous les étudiants après la saisie, l'algorithme complet ressemblera à ceci: Le compteur de la deuxième boucle fait le parcours des valeurs de 0 à 39, Or, la fonction longueur retourne la valeur 40 car il existe 40 cases dans notre tableau, c'est pourquoi la valeur finale de la boucle Pour est égale à longueur- 1. Et puisqu'on a évoqué les chaînes de caractères, alors il serait utile de savoir qu'à la base, une chaîne de caractères est considérée comme étant un tableau de caractères. Autrement dit, chaque caractère constituant la chaîne est mis dans une case qui possède un indice. Pour mieux comprendre, prenons l'algorithme suivant: Nous avons déclaré une variable identifiée par mot en tant que chaîne de caractères. Ensuite, nous lui avons affecté la valeur Bonjour. Dans ce cas, nous avons implicitement créé un tableau identifié par mot et dont les cases contiennent les caractères du mot Bonjour. Donc mot contient b, mot contient o et ainsi de suite. Notez que le mot Bonjour contient 7 caractères, donc les indices du tableau mot vont de 0 à 6. Au lieu d'écrire chaque caractère de notre chaîne à l'aide d'une instruction à part, on peut utiliser une boucle comme ceci. Je crois que vous avez saisi le principe. On se contente de ça pour cette leçon. Merci pour votre attention et à la vidéo prochaine.