L’algorithmique, la programmation et les données

Algorithmes

Un algorithme est une suite finie d'opérations ou d'instructions permettant de résoudre un problème ou d'obtenir un résultat. Le domaine qui étudie les algorithmes est appelé l'algorithmique.

Le mot algorithme vient du nom latinisé du mathématicien perse Al-Khwarizmi.

Programmation

Pour écrire un programme informatique, on utilise un langage de programmation. Voici quelques exemples de langages de programmation très utilisés : Python, Scratch, C++, Java.

Types de langages de programmation

Plusieurs types de langages de programmation existent, les plus compliqués permettent d'écrire l'algorithme sous forme de texte, on parle alors de langage en lignes de code. C'est notamment le cas du langage Python.

D'autres permettent de construire l'algorithme en assemblant des blocs d'instructions, à la manière des LEGO. On parle alors de langage graphique : le meilleur exemple de langage graphique est Scratch.

Types de données

Dans un algorithme, il est souvent nécessaire de manipuler des données. Chaque donnée peut être caractérisée par son type. Les types de données les plus courants sont :

• la chaîne de caractères  
• les nombres  
• les booléens.

Chaîne de caractères

Une chaîne de caractères est une série de lettres (majuscules, minuscules), de chiffres et/ou de caractères spéciaux (@, #, _, etc.). Une chaîne de caractères peut être un mot, une phrase complète ou une seule lettre.

Les données suivantes sont des chaînes de caractères :

• Bonjour
• p4ssw0RD42_a
• H

Nombre

Les données peuvent aussi être des nombres. On distingue parfois les nombres entiers (sans virgule) des nombres réels (avec virgule).

Booléen

Une donnée booléenne, aussi appelée booléen, est une donnée qui ne peut avoir que deux valeurs : Vrai ou Faux. Ce type de données sert à manipuler des informations de nature binaire, qui ne peuvent avoir que deux états.

Voici quelques exemples d'information de nature binaire, qui pourraient être représentées par des données booléennes :

• la présence ou l'absence d'un obstacle qu'un robot doit éviter  
• le fait qu'une porte soit ouverte ou fermée.

Données binaires

Une donnée sous forme binaire est une suite de 0 et 1. Par exemple, 01101100 est une donnée sous forme binaire, mais ce n'est pas le cas de 1423 ou du mot 'Test'.

Bit

Dans une donnée binaire, chaque chiffre/élément est appelé un bit. Par exemple, la donnée 010110 comporte 6 chiffres, donc 6 bits. Chaque bit ne peut valoir que 0 ou 1.

Octet

Une donnée binaire comportant 8 bits portera un nom particulier : on dit que c'est un octet. 01101100 est donc un octet, mais pas 110010 ou 101101101101.

Le tableur

Un tableur est un logiciel qui permet de stocker, organiser et présenter des données sous forme de tableau.

Feuille, cellule et plage

Chaque fichier de tableur peut contenir plusieurs feuilles de calcul, elles-mêmes constituées de cellules disposées en lignes et colonnes. Les colonnes sont repérées par des lettres (A, B, C…) et les lignes par des numéros (1, 2, 3…)

Ainsi, la cellule située à l'intersection de la colonne B et de la ligne 5 s'appelle B5.

Les cellules peuvent contenir différents types d'informations : texte, nombres, dates ou formules. Il est également possible de sélectionner un ensemble de cellules, qu'on appelle une plage de cellules, par exemple A1:A5 ou B2:D4.

Organisation des données

Tableau

Organiser des données sous forme de tableau permet une lecture claire et structurée. Par exemple, pour lister et présenter une série de température mesurée durant une expérimentation, on peut créer un tableau où la première colonne correspond au moment de la mesure et la seconde colonne à la température mesurée.

Mise en forme

Pour améliorer la présentation, le tableur propose différentes options de mise en forme : changer la taille ou la couleur du texte, colorier les cellules, ajouter des bordures ou encore appliquer des styles prédéfinis.

La mise en forme conditionnelle permet de modifier automatiquement l'apparence d'une cellule selon sa valeur. On peut par exemple afficher en vert les notes supérieures à 16 et en rouge celles en dessous de 12, ce qui facilite la lecture de gros tableaux.

Graphique

Un tableur permet de générer automatiquement des graphiques à partir des tableaux de données. Ces représentations visuelles (histogrammes, camemberts, courbes…) permettent de mieux analyser et comparer les informations. Ces graphiques sont personnalisables : il est possible de modifier les couleurs, les légendes ou les axes pour les adapter au contexte.

Formule

Un tableur est un outil puissant pour automatiser des calculs et analyser des informations. Dans chaque cellule, on peut saisir des formules qui effectuent des opérations à partir des données d'autres cellules.

Une formule commence toujours par le signe =. On peut ensuite utiliser des opérateurs (comme +, -, *, /) et des fonctions prédéfinies.

• =5*4 affiche 20.
• =A1+B1 additionne les valeurs des cellules A1 et B1.
• =MOYENNE(C1:C5) calcule la moyenne des valeurs de C1 à C5.

Lorsqu'une formule est insérée dans une cellule, elle se met à jour automatiquement si les cellules auxquelles elle fait référence changent.

Duplication

Il est possible de dupliquer une formule en cliquant sur la cellule contenant la formule, puis en faisant glisser le petit carré en bas à droite de la sélection. Les références des cellules dans la formule s'ajustent alors automatiquement en fonction de leur position : on parle de références relatives.

Référence absolue

Pour garder une référence fixe lors de la duplication, on utilise le symbole $ :

• $A1 : colonne fixe, ligne variable.
• A$1 : ligne fixe, colonne variable.
• $A$1 : colonne et ligne fixes.