Initiation à la Programmation : Algorithmique et Python pour les Débutants

Introduction : Qu’est-ce que l’Algorithmique ?

L’Algorithmique est la colonne vertébrale de toute programmation. Il s’agit de l’ensemble des règles et des étapes bien définies qui permettent de résoudre un problème. Avant d’écrire la première ligne de code, l’algorithme est votre « recette » logique.

  • Algorithme : Une séquence finie et non ambiguë d’instructions qui aboutit à un résultat. Il est indépendant du langage de programmation utilisé.
  • Programme : La traduction de cet algorithme dans un langage de programmation spécifique (comme Python).

1. Du Langage Machine au Langage Python

Pour qu’un algorithme soit exécuté par un ordinateur, il doit être traduit en un langage qu’il comprend.

A. Les Différents Niveaux de Langage

Type de LangageNiveauDescription
Langage MachineBas niveauComposé de 0 et de 1 (binaire). C’est le seul langage que le processeur (CPU) comprend directement.
Langage d’AssemblageBas niveauUtilise des codes mnémoniques (ex: ADD pour additionner) pour se rapprocher du langage machine.
Langages ÉvoluésHaut niveauLangages plus proches de la pensée humaine (ex: C, Java, Python). Ils nécessitent un compilateur ou un interpréteur pour être traduits en langage machine.

B. Pourquoi Python ?

Python est un langage évolué et largement utilisé pour sa lisibilité et sa simplicité.

  • Interprétation : Le code est exécuté ligne par ligne par un programme appelé Interpréteur Python (ou Shell).
  • Utilisation : Python est idéal pour la programmation orientée objet, le développement web, l’analyse de données (Big Data) et l’intelligence artificielle.

2. Les Outils du Programmeur

Pour travailler avec Python, vous aurez besoin de deux outils principaux :

OutilRôleUtilisation
L’Interpréteur (Shell)Permet d’exécuter des instructions Python immédiatement et de visualiser le résultat.Idéal pour tester rapidement une fonction, une syntaxe ou une ligne de code.
L’Éditeur de Programme (ou de Scripts)Un logiciel dédié (ex: VS Code, PyCharm, Sublime Text) pour écrire, sauvegarder et gérer des programmes complexes composés de plusieurs lignes.Nécessaire pour les projets plus importants qui doivent être exécutés en plusieurs fois.

3. Les Instructions Fondamentales

Un programme est une série d’instructions. Elles se classent en deux types.

Type d’InstructionDescriptionExemple
Instruction SimpleUne seule ligne de code exécutée du début à la fin.L’affichage d’un message (print("Bonjour")).
Instruction ComposéeUne instruction qui inclut d’autres instructions (blocs de code).Les boucles ou les instructions conditionnelles.

A. Les Structures de Contrôle

Ces instructions composées déterminent le flux d’exécution du programme.

  • Instruction Conditionnelle (si / if) : Elle permet d’exécuter un bloc d’instructions uniquement si une condition est vraie.Pythonif condition: # Bloc d'instructions à exécuter
  • Instruction de Boucle (pour / for) : Elle permet de répéter un bloc d’instructions un nombre de fois prédéfini.Pythonfor element in sequence: # Répéter ces instructions pour chaque élément
  • Instruction de Boucle (tant que / while) : Elle permet de répéter un bloc d’instructions tant qu’une condition reste vraie.Pythonwhile condition_vraie: # Répéter ces instructions tant que la condition est remplie

4. Les Variables, Données et Opérateurs

Pour manipuler de l’information, vous utilisez des variables.

A. Variables et Affectation

  • Variable : Une zone de mémoire de l’ordinateur qui stocke une donnée.
  • Affectation : L’opération qui consiste à donner une valeur à une variable, symbolisée par le signe égal (=).Pythonage = 30 # On affecte la valeur 30 à la variable 'age'
  • Types (Dynamiques) : Python est un langage à typage dynamique : le type de la variable (texte, nombre entier, etc.) est déterminé automatiquement par la valeur que vous lui affectez.

B. Les Types de Données Simples

TypeNom en PythonUtilisation
Nombre EntierintPour les nombres sans décimale (ex: 5, -10).
Nombre DécimalfloatPour les nombres à virgule (ex: 3.14).
Chaîne de CaractèresstrPour le texte (ex: « Bonjour le monde »).
BooléenboolPour les valeurs VRAI (True) ou FAUX (False).

C. Les Opérateurs

Les opérateurs permettent de manipuler les données.

  • Opérateurs Arithmétiques : Addition (+), Soustraction (-), Multiplication (*), Division réelle (/), Division entière (//), Reste de la division (Modulo %).
  • Opérateurs de Comparaison : Égalité (==), Différence (!=), Supérieur (>), Inférieur ou égal (<=). Ils retournent une valeur booléenne (True ou False).
  • Opérateurs Logiques : Et (and), Ou (or), Non (not). Ils permettent de combiner plusieurs conditions.