🗺️ Plan du cours

• 1. Qu'est-ce que l'informatique ?
• 2. Représentation de l'information
• 3. Algorithmique — l'art de résoudre des problèmes
• 4. Du problème au programme
• 5. Premiers pas en C
• 6. Opérateurs et expressions
• 7. Structures de contrôle
• 8. Fonctions
• 9. Construire factorielle
• 10. Tester son code
• 11. La chaîne de compilation

1. Qu'est-ce que l'informatique ?

Info = contraction d'information et d'automatique

• Ce n'est PAS l'étude des ordinateurs
• C'est l'étude de la représentation, du traitement et de la transmission de l'information de manière automatique

Les 4 piliers

• Algorithmique — comment résoudre un problème
• Structures de données — comment organiser l'information
• Génie logiciel — programmes fiables et maintenables
• Langages — exprimer des algorithmes pour la machine… et les humains

1.1 Petite chronologie éclair

2. Représentation de l'information

1 bit  → 2 valeurs
8 bits → 256 valeurs (0–255)
32 bits → 4 294 967 296
64 bits → 18 446 744 073 709 551 616

2.2 Entiers signés et limites

Complément à deux

Bit de poids fort = signe (1 = négatif). Plage long long (64 bits) :

−9 223 372 036 854 775 808  à  +9 223 372 036 854 775 807

20! = 2 432 902 008 176 640 000 tient encore.
21! dépasse — et le C ne vérifie pas.

3. Algorithmique — l'art de résoudre

Algorithme : suite finie d'instructions non-ambiguës qui, partant d'entrées, produit une sortie en temps fini.

Propriétés

• Fini — il s'arrête (pas de boucle infinie)
• Non-ambigu — chaque étape est claire
• Efficace — ressources raisonnables
• Général — fonctionne pour toutes les entrées valides

Exemple : faire un café

// Algorithme : préparer un café (version express)
1. Remplir le réservoir d'eau
2. Mettre le café dans le filtre
3. Placer la tasse sous la sortie
4. Allumer la machine
5. Attendre que la tasse soit pleine
6. Servir

3.2 L'algorithme de la factorielle

n! = 1 × 2 × 3 × … × n (avec 0! = 1)

Fonction factorielle(n):
    Si n < 0 alors
        retourner -1
    Fin Si
    res ← 1
    Pour i ← 2 à n faire
        res ← res × i
    Fin Pour
    retourner res

long long factorielle(int n) {
    if (n < 0) return -1;
    long long res = 1;
    for (int i = 2; i <= n; i++) {
        res *= i;
    }
    return res;
}

4. Du problème au programme

1. Comprendre le problème — entrées, sortie, cas particuliers
2. Concevoir l'algorithme — méthode mathématique ou logique
3. Écrire le pseudo-code — formaliser sans syntaxe
4. Implémenter — traduire en C
5. Tester — valider sur cas normaux, limites et d'erreur

5. Premiers pas en C

Le C, créé par Dennis Ritchie en 1972 chez Bell Labs. Il a écrit UNIX, qui a écrit Linux, qui fait tourner Internet.

int main() {
    return 0;
}

#include <stdio.h>
int main() {
    printf("Bonjour les ingenieurs !\n");
    return 0;
}

5.2 Variables et types

Une variable est une boîte qui contient une valeur. Le type dit quelle sorte de valeur va dedans.

Spécificateurs printf

%d → int · %lld → long long · %f → double · %c → char · %s → chaîne · %x → hexa

6. Opérateurs et expressions

7. Structures de contrôle

if (n < 0) {
    return -1;
} else {
    // calcul
}

for (int i = 2; i <= n; i++) {
    res *= i;
}

int i = 2;
while (i <= n) {
    res *= i;
    i++;
}

// Parcourir un tableau
for (int i = 0; i < n; i++)
// Compter a rebours
for (int i = n; i > 0; i--)
// Pas de 2
for (int i = 0; i < 100; i += 2)

8. Fonctions — son propre outillage

Fonction : boîte noire qui prend des paramètres et produit une valeur de retour.

int main() {
    int n = 5;
    long long res = 1;
    for (int i = 2; i <= n; i++)
        res *= i;
    printf("%lld\n", res);
    return 0;
}

long long factorielle(int n) {
    long long res = 1;
    for (int i = 2; i <= n; i++)
        res *= i;
    return res;
}
int main() {
    printf("%lld\n",
        factorielle(5));
    return 0;
}

• ✔ Réutilisabilité · ✔ Lisibilité · ✔ Testabilité · ✔ Maintenabilité

9. Construire factorielle

long long factorielle(int n) {
    if (n < 0) return -1;
    long long res = 1;
    for (int i = 2; i <= n; i++) {
        res *= i;
    }
    return res;
}

9.3 Variations sur factorielle

long long fact_rec(int n) {
    if (n < 0) return -1;
    if (n <= 1) return 1;
    return n * fact_rec(n - 1);
}

long long fact_while(int n) {
    if (n < 0) return -1;
    long long res = 1;
    int i = 2;
    while (i <= n) {
        res *= i; i++;
    }
    return res;
}

long long fact_desc(int n) {
    if (n < 0) return -1;
    long long res = 1;
    for (int i = n; i > 1; i--) res *= i;
    return res;
}

10. Tester son code

Un programme non testé est un programme qui a tort — mais qui ne le sait pas encore.

struct { int n; long long attendu; } tests[] = {
    {0, 1}, {1, 1}, {2, 2}, {3, 6},
    {5, 120}, {10, 3628800}, {12, 479001600},
    {20, 2432902008176640000LL},
};
int nb_tests = sizeof(tests) / sizeof(tests[0]);

11. La chaîne de compilation

Exercices — niveau ★☆☆

Niveau ★★☆

Niveau ★★★