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Qu'est-ce qu'un algorithme ?
En informatique, un algorithme est une procédure bien définie, étape par étape, ou un ensemble d'instructions conçues pour effectuer une tâche spécifique ou résoudre un problème particulier. Il s'agit essentiellement d'une recette à suivre pour un ordinateur.
Pensez-y comme à une recette de cuisine. Une recette détaille les ingrédients (entrée), les étapes de préparation (processus) et le plat final (sortie). Un algorithme fait la même chose pour un ordinateur.
Principales caractéristiques d'un algorithme :
* Bien défini : Chaque étape doit être claire et sans ambiguïté. Il n’y a pas de place pour l’interprétation.
* Fini : L'algorithme doit se terminer après un nombre fini d'étapes. Il ne peut pas fonctionner éternellement.
* Effectif : Chaque étape doit être pratiquement exécutable. L'ordinateur doit être capable d'exécuter l'instruction.
* Entrée : Un algorithme peut prendre zéro ou plusieurs entrées.
* Sortie : Un algorithme doit produire une ou plusieurs sorties (ou effectuer une action en conséquence).
* Déterministe : Étant donné la même entrée, l’algorithme doit toujours produire la même sortie (à moins qu’il n’implique un caractère aléatoire, ce qui reste un comportement défini).
Exemple :Recherche du nombre maximum dans une liste
Illustrons par un exemple simple :trouver le plus grand nombre dans une liste de nombres.
Problème : Étant donné une liste de nombres, trouvez le plus grand nombre de cette liste.
Algorithme :
1. Saisie : Une liste de nombres (par exemple, `[5, 2, 9, 1, 5, 6]`).
2. Initialisation : Supposons que le premier nombre de la liste soit le plus grand nombre. Stockez-le dans une variable appelée `max_number`.
3. Itération :
* Parcourez chaque numéro restant de la liste, un par un.
* Pour chaque nombre, comparez-le au « max_number » actuel.
* Si le nombre actuel est supérieur à « max_number », mettez à jour « max_number » pour qu'il soit le nombre actuel.
4. Sortie : Après avoir parcouru toute la liste, « max_number » contiendra le plus grand nombre de la liste. Renvoie `max_number`.
Procédure pas à pas illustrative avec la liste `[5, 2, 9, 1, 5, 6]` :
1. `Entrée` :`[5, 2, 9, 1, 5, 6]`
2. `max_number =5` (initialisé avec le premier nombre)
3. Itération :
* Numéro actuel :« 2 ». Est-ce que « 2> 5 » ? Non, `max_number` reste `5`.
* Numéro actuel : `9`. Est-ce que « 9> 5 » ? Oui. « max_number » devient « 9 ».
* Numéro actuel :« 1 ». Est-ce que « 1> 9 » ? Non, `max_number` reste `9`.
* Numéro actuel :« 5 ». Est-ce que « 5> 9 » ? Non, `max_number` reste `9`.
* Numéro actuel :« 6 ». Est-ce que « 6> 9 » ? Non, `max_number` reste `9`.
4. « Sortie » :« 9 »
Implémentation du code Python :
```python
def find_max (nombres):
"""
Recherche le plus grand nombre dans une liste de nombres.
Args :
nombres :une liste de nombres.
Retours :
Le plus grand nombre de la liste.
"""
sinon des chiffres :
return Aucun # Gérer le cas de liste vide
max_number =nombres[0] # Initialiser avec le premier nombre
pour le nombre en chiffres :
si nombre> nombre_max :
nombre_max =nombre
retourner le nombre_maximum
Exemple d'utilisation :
ma_liste =[5, 2, 9, 1, 5, 6]
plus grand_numéro =find_max (ma_liste)
print(f"Le plus grand nombre est :{largest_number}") # Résultat :Le plus grand nombre est :9
```
Explication du code Python :
* La fonction `find_max()` prend une liste de nombres en entrée.
* Il vérifie d'abord si la liste est vide. Si c'est le cas, il renvoie « Aucun ».
* Il initialise `max_number` au premier élément de la liste.
* Il parcourt ensuite le reste de la liste en utilisant une boucle « for ».
* À l'intérieur de la boucle, il compare chaque « numéro » au « max_number » actuel.
* Si `number` est supérieur à `max_number`, il met à jour `max_number` à la valeur de `number`.
* Enfin, il renvoie la valeur de `max_number`.
Pourquoi s'agit-il d'un algorithme ?
* Bien défini : Chaque étape (initialisation, comparaison, mise à jour) est clairement définie.
* Fini : La boucle parcourt la liste un nombre fixe de fois (la longueur de la liste).
* Effectif : Les opérations (comparaison, affectation) sont des opérations de base qu'un ordinateur peut effectuer facilement.
* Entrée : Il prend une liste de nombres en entrée.
* Sortie : Il produit le plus grand nombre en sortie.
* Déterministe : Étant donné la même liste de nombres, cela produira toujours le même plus grand nombre.
Cet exemple simple illustre le concept de base d'un algorithme. Les algorithmes peuvent être beaucoup plus complexes, impliquant des structures de données et des techniques mathématiques sophistiquées. Mais le principe sous-jacent reste le même :une procédure bien définie pour résoudre un problème précis.
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