INFORMATIQUE TURBO PASCAL
Année 2004-2005 A.R. LIEGE 1
Turbo Pascal : 7ème Math Spéciale AR Liège 1
– Y. Haine
3/10/2004 1
CHAPITRE I I.1.
INTRODUCTION
CHARGEMENT DU TURBO PASCAL
Le lancement du Turbo Pascal à partir de Windows 95 dépend de la configuration de celui-ci. Si la barre des tâches a été correctement configurée, il suffit de cliquer successivement sur Démarrer, Programmes, Borland Pascal et Bpw. Cette version du Turbo Pascal peut fonctionner aussi bien dans un environnement Windows que dans un environnement DOS. C’est le premier mode de fonctionnement qui est expliqué dans les notes ci-dessous.
I.2.
PRÉSENTATION TURBO PASCAL
En réalité, l'ordinateur place l'utilisateur dans un nouvel environnement : le mode d'édition de programmes. Cet environnement se superpose, à l'écran comme en mémoire, au système d'exploitation. Le chargement est terminé lorsque l'écran suivant apparaît.
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La première ligne est appelée la ligne des menus. Elle fera l'objet d'une étude détaillée dans le paragraphe suivant. Juste en dessous figure la barre d’icônes. Elle aussi fera l'objet d'une étude détaillée dans le paragraphe suivant. En dessous, il y a la fenêtre d'édition : c'est l'endroit où apparaîtra le listing du programme qui sera dactylographié. Sur la première ligne de cette fenêtre, figure le nom sous lequel le programme pourrait être sauvé. Le nom "NONAME00.PAS" est une proposition, pas une obligation. Nous verrons comment changer ce nom si nécessaire. Enfin, la dernière ligne est une ligne d'état. Elle rappelle à l'utilisateur la position du curseur dans la fenêtre d’édition (numéro de ligne et de colonne) et le mode de dactylographie actif (mode Insertion ou écrasement). I.3.
LA LIGNE DES MENUS
La ligne des menus a pour but d'aider l'utilisateur lors de la mise au point de son programme : sauver le programme sur disquette et le récupérer; compiler le programme, système d'aide, ... Voici une description des principales branches du menu. 1)
File Le menu "File" contient toutes les informations relatives au fichier : récupération, sauvegarde, impression,... On active le sous-menu en cliquant sur “File” et on obtient l'affichage ci-contre : Pour activer une option parmi d'autres, il suffit de cliquer sur la ligne correspondante. Parmi les différentes options, celles-ci sont utiles : (1)
NEW : ouvre une nouvelle fenêtre pour qu'on puisse y dactylographier un autre programme. Le nom de la fenêtre se trouve dans le coin supérieur gauche de la fenêtre d’édition. Pascal est capable de travailler sur plusieurs documents à la fois, mais un seul est actif. Pour rendre un document actif, il suffit de cliquer dans la fenêtre son bord supérieur. Pour fermer une fenêtre inutile, il suffit de cliquer dans le petit carré contenant une croix dans le coin supérieur droit.
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(2)
OPEN : charge dans une nouvelle fenêtre un programme précédemment sauvé sur la disquette ou sur le disque dur. L’icône
est un raccourci permettant la même
action. On a alors comme affichage la liste des noms des fichiers programmes Pascal sauvés sur la disquette ou le disque dur (regarder la rubrique Path). Il suffit alors de sélectionner le programme en cliquant sur son nom puis sur le bouton “OK”.
(3)
SAVE : sauve le programme actuellement en mémoire en conservant le nom et le lecteur
d’origine.
La
sauvegarde
est
automatique
-sans
confirmation
supplémentaire-, elle attribue une nouvelle extension "BAK" à l'ancienne version du programme et le programme en mémoire -nouvelle version- prend l'extension "PAS" devenue libre. Ce système permet de conserver une copie du programme après transformations. Cela peut s'avérer utile lorsque la nouvelle version du programme est plus mauvaise que l'ancienne. Attention, s'il s'agit du premier sauvetage, SAVE se transforme automatiquement en SAVE AS. L’icône (4)
permet la même action.
SAVE AS : permet de sauver le programme en mémoire sous un nouveau nom ou sur un autre lecteur. Si le programme n’a pas déjà été enregistré, cela permet de choisir le nom et le lecteur de destination.
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(5)
SAVE ALL : sauve tous les programmes ouverts.
(6)
PRINT : imprime le programme actif .
(7)
EXIT : quitte le programme "TURBO PASCAL". Cela peut se faire à tout moment en appuyant sur .
2)
Edit
Le menu Edit contient toutes les commandes facilitant l'édition du texte : (1)
UNDO : restitue le texte dans l'état précédent la dernière modification du texte. Pratique lorsqu'on a effacé une ligne à conserver,...
(2)
REDO : exécute à nouveau la dernière modification apportée au texte.
(3)
CUT, COPY et PASTE : ces trois commandes permettent de déplacer ou de dupliquer un texte sélectionné. Pour sélectionner un texte, on peut procéder de deux façons différentes : -
on se place au début du texte, on maintient la touche enfoncée, et on déplace le curseur vers la fin du texte à l'aide des flèches de direction,
-
on se place au début du texte, on maintient le bouton gauche de la souris enfoncé et on glisse vers la fin du texte.
Le texte sélectionné apparaît en contrasté. La commande CUT enlève le texte sélectionné de l'écran et le place en mémoire, COPY met le texte sélectionné en mémoire sans l'enlever de l'écran. PASTE fait réapparaître le texte sélectionné à l'endroit où se trouve le curseur. L'utilisation successive de CUT et PASTE permet donc de déplacer un texte, celle de COPY et PASTE de le dupliquer. Ces trois commandes sont présentes dans tous les traitements de texte. Turbo Pascal : 7ème Math Spéciale AR Liège 1
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Remarque : étant donné que Pascal est capable de travailler avec plusieurs fenêtres, il est possible de copier un extrait d'un programme dans l'une et de le recopier dans une autre. (4) 3)
CLEAR : efface le texte sélectionné.
Search Contient les commandes permettant l'automatisation de la correction de certaines fautes : fonction de recherche d'un caractère ou d'une chaîne au sein du programme, remplacement d'une chaîne par une autre,... Ce type de commandes se trouvent également dans les traitements de texte.
4)
Run La commande Run déclenche l'exécution du programme en mémoire. Si celui-ci n'a pas encore été compilé, déclenche d'abord la compilation.
5)
Compile La signification du concept de "compilation" fait l'objet d'un paragraphe suivant. Sans approfondir, signalons qu'il s'agit de traduire le programme pascal en binaire, de telle sorte que l'ordinateur puisse l'exécuter.
6)
Help Ce menu permet d'accéder au logiciel d'aide de Pascal.
I.4.
LANGAGE COMPILÉ OU INTERPRÉTÉ
L'ordinateur ne comprend qu'un seul langage : le langage machine. Celui-ci est cependant difficilement compréhensible pour l'homme, et d'autant moins maniable qu'il diffère d'un microprocesseur à l'autre. Au cours des années, l'homme s'est efforcé de "faire comprendre" à l'ordinateur d'autres langages, qui lui sont plus accessibles. On parle alors de langages évolués : FORTRAN, COBOL, BASIC, PASCAL, C... sont les plus connus. Les plus récents sont des langages orientés-objets : Visual Basic, C++, Java, ... L'ordinateur traduit lui-même un langage évolué en langage machine grâce à un programme écrit en langage machine. Au début de la micro-informatique, ce programme traducteur était mémorisé dans la ROM des ordinateurs. C'était, dans la grande majorité des cas, un programme de traduction de BASIC : un interpréteur. C'est ce qui explique que l'ordinateur "connaissait" le BASIC dès qu'on allumait. Actuellement, ce même interpréteur est
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généralement un programme sauvé sur disquette, que l'on charge en RAM uniquement en cas de besoin. Il est alors fourni avec les disquettes DOS. Pour d'autres langages, tel le Pascal, ce programme de traduction s'appelle un compilateur. Il se trouve dans le fichier TURBO.EXE. L'ordinateur est incapable de comprendre un mot de Pascal sans ce compilateur. La différence entre un langage compilé et un langage interprété est la suivante. En BASIC, dès l'envoi de l'ordre RUN par l'utilisateur, l'ordinateur lit la première instruction (instruction source), la traduit grâce à l'interpréteur (instruction objet), l'exécute si elle est correcte (du point de vue de la syntaxe ou des calculs) puis passe à l'instruction suivante s'il n'y a pas d'erreur. Dès que l'ordinateur décèle une erreur, il affiche un message à l'écran et interrompt l'exécution. Après correction, il faut relancer l'exécution pour que l'interpréteur recommence le travail. En Pascal, dès la demande d'exécution, le programme (appelé programme source) est entièrement traduit (programme objet) par le compilateur, cette version traduite est enregistrée sur disque (avec l’extension .exe), puis seulement exécuté si aucune erreur de syntaxe n'est trouvée. Tant que des erreurs de syntaxe existent, l'ordinateur refuse d'exécuter ne fût-ce qu'une partie du programme. Remarque : on peut demander l’exécution d’un programme compilé (.exe) en cliquant deux fois sur son icône, et cela, même sans avoir le Turbo pascal installé sur sa machine. Au niveau de l'encodage du programme, l'interpréteur est plus souple que le compilateur car plus interactif. Le compilateur est cependant meilleur quand il doit exécuter plusieurs fois le même programme avec différentes données car la traduction n'est nécessaire qu'une seule fois. De plus, l'exécution d'un programme est beaucoup plus rapide lorsqu'il s'agit d'un langage compilé (car la traduction n'est jamais effectuée qu'une seule fois). I.5.
ERREURS DE COMPILATION
Lors de la compilation, Pascal vérifie si le programme a été correctement écrit. Il vérifie donc l'ensemble des règles qui régissent la structure d'un programme. Dès qu'il découvre une erreur, la compilation s'arrête. L'ordinateur affiche un message qui tente d'expliquer ce que Pascal reproche au programme. Le curseur s'arrête après l'erreur (logique : il s'arrête dès qu'il
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trouve la faute, donc après). Attention, il se peut que l'erreur se trouve bien plus haut dans le programme. Tous les messages sont numérotés. Les principaux sont les suivants : N
Message
Explication probable
2
Identifier expected
Omission d'un nom derrière un des mots program, const, var,
3
Unknow identifier
...
Utilisation d'une variable ou d'une constante non déclarée,... La variable peut avoir été mal orthographiée, ou déclarée à un mauvais endroit (ex : dans le corps du programme)
4
Duplicate identifier
L'identificateur déclaré est déjà utilisé.
5
Syntax error
Utilisation de " dans write, de caractères accentués dans un identificateur, ...
8
String constant exceeds line
Chaîne de caractères trop longue. Souvent, oubli de fermer une ' dans write.
10
Unexpected end of file
Manque le "end." à la fin du programme
11
Line too long
La ligne courante est trop longue. Seuls les 126 premiers caractères sont pris en compte.
26
Type mismatch
Erreur de type : on donne à une variable une valeur incompatible avec son type (valeur caractère pour une variable réelle, réelle pour une variable entière, ...)
36
Begin expected
Oubli d'un begin (par ex : au début du corps du programme).
37
End expected
Oubli d'un end.
85
';' expected
Oubli d'un point-virgule entre deux instructions.
86
':' expected
87
',' expected
88
'(' expected
89
")" expected
Oubli de fermer la parenthèse dans les ordres write, read,
90
'=' expected
91
":=" expected
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ou certaines fonctions (abs,...)
instruction d'affectation mal écrite.
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94
"." expected
Le dernier "end" est suivi d'un point virgule et pas d'un point.
CHAPITRE II II.1.
LES BASES DE PASCAL
DÉFINITIONS
Un algorithme est une suite d'opérations résolvant un type spécifique de problèmes. Un bon algorithme doit présenter les caractéristiques suivantes : il doit être clair, facile à comprendre par tous ceux qui le lisent; •
il doit conduire à l'exécution d'un nombre fini d'opérations, ce nombre doit être, si possible, réduit au minimum;
•
chaque opération doit être définie avec précision (que faut-il faire ?, avec quoi ?, comment ?,...) et être exécutable (pas de division par 0, pas de racine carrée de nombre négatif,...);
•
il doit produire des résultats;
•
il doit garder la plus grande généralité possible;
•
si possible, limiter la place occupée en mémoire.
Un programme est un ensemble d'instructions écrites en langage informatique et soumises ensemble à l'ordinateur pour qu'il les exécute. C'est la traduction informatique d'un algorithme. Les instructions d'un programme PASCAL sont exécutées dans l'ordre de lecture, elles ne sont pas numérotées. Un langage évolué, tel que le Pascal, se compose de plusieurs parties : •
l'alphabet : liste de symboles ou caractères utilisables;
•
le vocabulaire : ensemble des mots, fabriqués à l'aide de l'alphabet, qui sont compris par l'ordinateur ainsi que leur signification. Dans les notes qui suivent, ces mots, dits réservés, sont écrits en minuscules et en lettres grasses; on dit que ces mots sont réservés ;
•
l'orthographe : ensemble des règles qui codifie la façon d'écrire les mots du vocabulaire;
•
la syntaxe : ensemble des règles qui permettent de combiner les caractères de l'alphabet et les mots du vocabulaire. Par exemple, toutes les instructions de Pascal sont séparées par un ";".
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II.2.
STRUCTURE D'UN PROGRAMME PASCAL
En Pascal, un programme commence toujours par la déclaration program
;
où est une chaîne de caractères, commençant par une lettre, ne comportant ni de "blancs" (espaces) ni de caractères accentués. Cette partie porte aussi le nom d'en-tête. Juste après cette ligne, il est vivement conseillé d’ajouter l’instruction « uses wincrt; »lorsqu’on
utilise la version Windows.
Ensuite, on distingue, dans l'ordre, trois parties : •
la partie déclarative : qui permet de déclarer les renseignements indispensables sur les grandeurs à utiliser (déclaration de type, de variable, de constantes,..);
•
les sous-programmes :
appelés procedure ou function; ils seront abordés plus
tard. Cette partie est facultative. •
le corps du programme :
commence
toujours
par
begin,
est
composé
d'instructions séparées par un ";" et se termine par end. • II.3.
Enfin, un programme PASCAL est toujours terminé par un point. PARTIE DÉCLARATIVE
a) Les variables 1)
Caractéristiques d'une variable Pour effectuer les instructions qui lui sont soumises, l'ordinateur aura besoin de mémoriser les grandeurs qu'il doit utiliser. Pour cela, on a besoin de variables ou de constantes, elles peuvent représenter des données, des inconnues, des compteurs,... Les variables sont caractérisées par plusieurs éléments : •
type : scalaire, tableau, texte, logique... La définition du type d'une variable est extrêmement importante car elle détermine non seulement l'ensemble des valeurs qu'elles peuvent prendre mais aussi le codage de la valeur de la variable (nombre d'octets).
•
nom : appelé identificateur. Il permet de distinguer des variables distinctes;
•
adresse : endroit de la mémoire où est codée la valeur.
On peut comparer l'ordinateur à un vendeur de chaussures et sa mémoire aux étalages dont le vendeur dispose. Le type de la variable permet de voir s'il s'agit de chaussures de ville, de marche, de sport..., l'identificateur joue le rôle de la marque de chaussures, la valeur de la variable étant la paire de chaussures. Turbo Pascal : 7ème Math Spéciale AR Liège 1
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L'identificateur des variables commencent par une lettre qui peut être suivie par un nombre quelconque de lettres ou de chiffres (ne pas utiliser les caractères accentués, les signes de ponctuation, ...). On peut également écrire un identificateur en deux mots à condition de les relier par un "_" comme ci-dessus. Cependant, la plupart des compilateurs ne distinguent pas deux identificateurs dont les huit premiers caractères sont semblables. 2)
Types de variables Il existe deux catégories de types de variables en Pascal : les types prédéfinis et les types composés. Les types prédéfinis sont ceux qui n'exigent pas de déclaration particulière, les types composés sont ceux qui peuvent être fabriqués à partir des types prédéfinis moyennant une déclaration de type : les possibilités sont illimitées. Les types composés seront abordés ultérieurement. Parmi les types prédéfinis, on distingue les types simples et les types structurés. Les types simples sont ceux qui concernent des variables ne contenant qu'un seul élément. Par exemple : •
INTEGER
•
REAL
•
BOOLEAN
:
:
nombres entiers; nombres réels;
:
variables logiques; une variable booléenne peut prendre pour
valeur vrai ou faux (true et false). •
:
CHAR
caractère (variable alphanumérique).
On dispose aussi de types structurés dont principalement :
3)
•
ARRAY
•
STRING
•
SET
•
FILE
•
RECORD
:
vecteurs et matrices; :
chaînes de caractères (variable alphanumérique);
:
ensemble; :
fichier; :
enregistrement (permet de définir les types composés).
Variables numériques Il y a deux grandes familles de variables numériques : les variables entières et les variables réelles. Une variable entière peut prendre pour valeur tous les nombres entiers compris entre 32768 et 32767 (un entier est codé sur deux octets -16 bits-, on peut donc mémoriser 216 = 65536 valeurs différentes).
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PASCAL admet des variantes du type entier : •
courts : SHORTINT = entiers compris dans [-127,128] (codée sur un octet);
•
longs : LONGINT = entiers compris dans [-2147483648, 2147483647];
•
octets : BYTE = entiers compris dans [0,255]) (codée sur un octet);
•
mots : WORD = entiers compris dans [0,65535]) (codée sur 2 octets).
Une variable réelle peut prendre pour valeur tous les nombres réels (un réel est codé sur 5 octets, il peut prendre les valeurs dans l'ensemble {-1038, -10-38} ∪ {0} ∪ {1038
,1038}. Il existe aussi d'autres catégories de nombres réels : •
simple : SINGLE = réels dans [1.5 10-45,3.4 1038];
•
double : DOUBLE = réels dans [5.0 10-324,1.7 10328];
•
étendu : EXTENDED= réels dans [1.9 10-4951, 1.1 104932]
Ces derniers types de réels exigent cependant la présence d'un coprocesseur mathématique ou de directives de compilation faisant croire que le coprocesseur est installé. 4)
Variables alphanumériques On appelle variable alphanumérique les variables pouvant prendre pour valeur un ou plusieurs caractères qu'ils soient numériques (les opérations arithmétiques n'étant pas valables dans ce cas) ou autres. En fait, il s'agit de tous les caractères utilisés en informatique et qui sont répertoriés dans le code ASCII. Selon le nombre de caractères que les variables alphanumériques peuvent contenir (1 ou plusieurs), on distingue deux types de variables alphanumériques : les caractères (CHAR) et les chaînes de caractères (STRING).
5)
Déclaration d'une variable La déclaration des variables se fait en début de programme (dans la partie déclarative) à l'aide de l'instruction var : ;
Le mot var n'est nécessaire qu'une seule fois pour toutes les variables. On peut déclarer plusieurs variables d'un même type ensemble en les séparant par une virgule. Exemple var
X,Y : REAL; A : INTEGER; a,b,c : char;
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Syntaxe1 Les différentes possibilités de déclaration de variables peuvent être représentées par le dessin suivant :
var
:
identificateur
;
type
b) Les constantes Parfois, certaines données intervenant dans un problème sont invariables, constantes. Ainsi, dans les recherches de surface ou de périmètre de cercle, de sphère ou de cylindre... On peut déclarer le caractère constant de ces données par une déclaration de constantes. Cela se fait à l'aide de l'instruction const = ;
Exemple const
pi = 3.141592; nom = 'DUPONT'; voyelle =['a','e','i','o','u'];
Syntaxe La déclaration de constantes se fait dans la partie déclarative, après l'entête de programme mais avant la déclaration de variables. Un même identificateur ne peut évidemment pas être déclaré à la fois constante et variable. On représente cette déclaration par le graphique ci-dessous. const
identificateur
,
valeur
=
[
valeur
,
;
]
Il est entendu que si est un caractère ou une chaîne de caractères; chaque valeur est entourée d'apostrophes (cfr. exemple).
1
Remarque : La structure et la syntaxe d'un ordre PASCAL seront souvent illustrées par un graphique. Pour en comprendre le
fonctionnement, il faut savoir que les mots ou signes écrits en gras et entourés d'un cadre épais doivent être dactylographiés exactement comme signalés, ceux qui sont entourés d'un simple cadre dépendent du programmeur.
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II.4.
LE CORPS DU PROGRAMME
Le corps du programme est constitué d'instructions. Les premières instructions que nous allons étudier sont les plus élémentaires. a) Affecter une valeur à une variable Cette instruction consiste à donner une valeur à une variable. En tant qu'instruction, elle se trouve dans le corps du programme. Syntaxe L'assignation ou affectation en Pascal se fait comme le montre le diagramme suivant : identificateur
:=
valeur
;
Exemple x:=5;
nom:='DUPONT';
reponse:=false;
si x est déclaré entière ou réelle, nom comme une chaîne de caractères et reponse comme booléenne. Remarques (1)
Le signe d'affectation est bien ":=" et non "=". Lorsque l'ordinateur rencontre un tel signe, il évalue le membre de droite et place le résultat dans la variable dont l'identificateur est le membre de gauche. En algorithmique cette opération est représentée par le signe "10
b) Structure
La structure de "REPETER...JUSQU'A" est toujours du type REPETER JUSQU'A ce qui se traduit en Pascal par REPEAT
UNTIL
où représente une instruction ou une macro-instruction (corps de la boucle) et est une expression booléenne.
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Les instructions sont exécutées jusqu'à ce que devienne vrai, c'est-à-dire tant que est faux. Dès que est vrai, l'ordinateur passe à l'exécution de la première instruction qui ne doit pas être répétée. Lorsque l'ordinateur reçoit le programme ci-dessus, il agit de la manière suivante : il enregistre la valeur de i, exécute une fois la macro-instruction (entre REPEAT et UNTIL), compare la valeur de i à 10. Comme i est inférieur à 10, il "remonte" au REPEAT et effectue à nouveau la macro-instruction... Le programme se termine par les actions suivantes : il affiche 10, ajoute 1 à i et compare i (qui vaut 11) à 10. L'expression est vraie, l'ordinateur exécute l'instruction qui suit le END; (dans ce cas, il arrête). Syntaxe
On peut illustrer la structure de REPEAT par le schéma suivant : REPEAT
instructions
expression
UNTIL
Remarques
(1)
L'ordinateur effectue toujours au moins une fois , même si est vraie dès le départ (ce n'est pas le cas avec WHILE). Cela est du au fait que le test d'arrêt est effectué après l'exécution du corps de la boucle.
(2)
L'ensemble des instructions à effectuer (macro-instruction) ne doit pas nécessairement commencer par BEGIN et finir par END;. Et pour cause, le REPEAT
suffit à marquer le début du bloc et le UNTIL la fin.
c) Deuxième exemple
Essayons d'afficher tous les nombres naturels dont le carré est inférieur à 85. Grâce à la structure "REPETER...JUSQU'A", nous avons l'algorithme et le programme suivants : Construisons un programme demandant un caractère au clavier jusqu'à ce qu'il reçoive un des quatre signes d'opérations : +, -, *, /. On a l'algorithme et le programme suivants : ALGORITHME
PROGRAMME PROGRAM attend_caractere; VAR car :char; BEGIN REPEAT
REPETER
write('caractère');
afficher texte
read(car);
lire car JUSQU'A CE QUE car dans '+','-''*','/' Turbo Pascal : 7ème Math Spéciale AR Liège 1
UNTIL car in ['+','-','*',/']; END.
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Remarque
(1)
La grande différence entre cet exemple et le précédent est le suivant : contrairement au premier cas (WHILE), la macro-instruction est toujours exécutée au moins une fois.
IV.4. POUR a) Exemple
La troisième solution pour faire exécuter plusieurs fois un ensemble d'instructions est de demander un nombre précis d'exécutions. On utilise alors un compteur, généralement de type entier, auquel on donne une valeur de départ et une valeur d'arrivée. En utilisant cette méthode, on peut apporter la solution suivante au problème de l'exemple 1 ci-dessus. ALGORITHME
PROGRAMME PROGRAM affiche; VAR i : integer; BEGIN
POUR i=1 à 10
FOR i:=1 TO 10 DO
DO
WRITE(i);
afficher i
END.
FIN POUR b) Structure
La structure de "POUR" est toujours du type POUR compteur = TO DO ce qui se traduit en Pascal par FOR
:= TO DO
où est une instruction simple ou une macro-instruction aussi appelée corps de la boucle. Lorsque l'ordinateur exécute le programme ci-dessus, il agit de la manière suivante : il affecte la valeur à et compare cette valeur à . Si i est inférieur ou égal à , il exécute une fois , puis il incrémente de 1 (il passe à la valeur suivante), remonte au FOR..TO...DO, et compare à nouveau à . Le programme se termine lorsque i vaut 11 : il affiche 10, ajoute 1 et compare (qui vaut 11) à 10. I n'est plus inférieur ou égal à , l'ordinateur exécute l'instruction qui suit le corps de la boucle.
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Remarques
(1)
Si est supérieur à , n'est jamais effectuée. En effet, la comparaison entre et se fait avant chaque exécution de .
(2)
peut être composé d'un seule instruction si on le souhaite (comme dans l'exemple ci-dessus). Si est un bloc d'instructions (voir exemple d'addition de nombres dans une boucle), alors il faut impérativement "begin" et "end;" à ses extrémités, faute de quoi, seule la première instruction du bloc est répétée.
(3)
Contrairement aux structures "TANT QUE" et "REPETER...JUSQU'A", il n'est pas nécessaire d'initialiser le compteur avant le début de la boucle.
(4)
L'incrémentation se fait automatiquement. Une instruction du type i:=i+1 fausserait le bon déroulement de l'exécution ou provoquerait une erreur de compilation.
(5)
Il faut évidemment avoir > pour un usage normal.
(6)
Il n'est pas possible de changer la valeur d'incrémentation (comme en BASIC) par un ordre STEP. Par contre, il est possible de "décrémenter" grâce à
(7)
FOR
:= DOWNTO DO
Syntaxe
On peut illustrer la structure de FOR...TO par le schéma suivant : FOR
variable
:=
val initiale
to
valeur finale
do
instructions
c) Deuxième exemple
On sait déjà que l'exemple développé en deuxième place dans les structures précédentes est impossible à réaliser dans le cas présent. Prenons donc pour exemple, un programme qui affiche tous les nombres naturels dont le carré est inférieur à 85. La boucle "POUR" convient mal à ce genre d'exercice car il faut d'abord déterminer le nombre de fois que la macro-instruction sera exécutée. Ce qui se révèle assez peu pratique. En effet, dans ce cas précis, il faudrait faire exécuter la boucle pour i allant de 1 à trunc(sqrt(85)) !
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IV.5.
ADDITION DE N TERMES DANS UNE BOUCLE
Supposons avoir dix nombres à additionner. Sans utiliser les boucles, nous devons essayer quelque chose du type a:=5; b:=3;...;j:=8; total := a + b + ...+ j; write(total);
(Ne pas laisser les "..." ainsi). En espérant qu'il ne faudra jamais additionner 1000 nombres ! Il est important de constater que cette façon de procéder consiste à traiter les nombres à additionner "en bloc" : on les introduit tous ensemble puis on les additionne sur la même ligne. Une autre méthode consiste à traiter les données une par une, cela peut se faire grâce aux boucles : on utilise une variable "total" initialisée à 0 au départ, puis on lit un nombre, on l'ajoute au total, puis on lit le nombre suivant, ... jusqu'au dernier (c'est la démarche qu'on utilise avec une machine à calculer). ALGORITHME
PROGRAMME PROGRAM addition; VAR
introduire nombre de termes (N)
i,n : integer; x,total : real;
BEGIN
termes');READ(n);
WRITE('nbre de total:=0;
total < 0
FOR i:=1 TO n DO
POUR i = 1 à N
BEGIN WRITE('nombre');
introduire un terme(X)
READ(x);
total < total+x
total := total + x;
FIN POUR
END;
afficher total
WRITELN('TOTAL',total); END.
Remarques
(1)
L'initialisation du total à 0 est indispensable en PASCAL. On peut s'en passer en BASIC, pas en PASCAL (Quand PASCAL rencontre une variable déclarée mais non initialisée, il lui donne une valeur aléatoire -contenu d'une case mémoire quelconque-, tandis que BASIC donne la valeur 0).
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(2)
La variable x prend successivement les valeurs qu'on lui donne. Il est faux de dire que x prend toutes les valeurs en même temps. Chaque fois que l'ordinateur passe par l'ordre READ(x); il remplace le contenu de la boîte "x" par la nouvelle valeur introduite.
(3)
Une égalité du type total :=total + x; n'a aucun sens en mathématique. cependant, on peut l'utiliser en informatique. En effet, il faut se rappeler que lorsque l'ordinateur rencontre une telle opération (affectation ou assignation), il réagit en évaluant le membre de droite (il calcule donc total + x) et met la valeur obtenue dans la variable de gauche (donc dans total). En bref, l'ordinateur remplace donc l'ancienne valeur de total par une nouvelle obtenue par la somme de l'ancienne et d'un terme.
IV.6. EXERCICES a) Boucles
1)
Construire un programme qui imprime (1) les entiers de 1 à 10, (2) les entiers de 10 à 1, (3) les nombres pairs de 0 à 40, (4) les nombres multiples de 0.5 de 10 à 1, (5) la table de multiplication par 8 (ou ....),
(6) les entiers de 1 à 10 et leurs carrés, (7) les entiers pairs compris entre 1 et 10, leurs carrés et leurs cubes, (8) les nombres de 33 à 127 ainsi que les caractères de code ASCII correspondants, (9) les entiers positifs dont la racine carrée est inférieure à N (N = nombre donné). 2)
Construire un programme qui simule le lancer d'un dé. (1)
L'ordinateur joue sans arrêt jusqu'à ce qu'il tire un "6" (ou un autre nombre à introduire par INPUT). Faire imprimer les résultats des tirages.
(2) 3)
L'ordinateur s'arrête lorsqu'il a tiré successivement un "2", puis un "4".
Construire un programme qui calcule le P.G.C.D. de deux nombres entiers positifs m et n (m>n) selon l'algorithme d'Euclide : on calcule le reste de la division de m par n, puis le reste de la division de n par ce premier reste,... jusqu'à ce que le reste soit nul. Le dernier diviseur trouvé est le P.G.C.D.
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4)
Construire un programme qui calcule la racine carrée d'un nombre A positif en utilisant l'algorithme suivant : on construit une suite de nombres dont le 1er terme est x0 = xn + les suivants sont obtenus par la relation xn +1 =
5)
A xn
2
1+ A , 2
.
(1)
On s'arrête après 10 itérations;
(2)
on s’arrête quand la différence entre 2 termes consécutifs est inférieure à 10-3.
Construire un programme qui calcule les 16 premiers termes de la suite de Fibonacci. Le premier terme T1 est 1, le second T2 est 2, les suivants s'obtiennent en additionnant les deux termes précédents (T3 = 3, T4 = 5,...). Calculer les 15 premiers termes de la suite formée par les quotients de 2 termes consécutifs de la suite de Fibonacci (F1 = T1 /T2, F2 = T2 /T3,...).
6)
Construire un programme qui réalise le jeu de la fourchette : l'ordinateur génère un nombre entier au hasard entre 1 et 100; il demande une valeur au joueur, indique si cette valeur est trop grande ou trop petite et affiche le nombre d'essais (nombre d'essais max : 15).
7)
Construire un programme qui calcule le capital (Cn) et les intérêts (i) composés obtenus après le placement d'un capital (Co) à un taux exprimé (t) pendant une durée (n) exprimée en années : (1)
le programme affiche le capital et les intérêts récoltés après chaque année,
(2)
le programme affiche le capital et les intérêts obtenus après le placement d'un capital de 1000 à 8000 F par tranche de 500 F,
(3)
le programme affiche le capital et les intérêts obtenus après le placement d'un capital à un taux variant de 5 à 10% par pas de 0.5%,
(4)
le programme calcule le nombre d'années nécessaires pour que le capital final soit supérieur ou égal au double du capital initial.
8)
Construire un programme qui affiche les valeurs en francs belges de sommes allant de 1 à 10 dollars ( 1 $ = 30.66 FB).
9)
Construire un programme qui établit une table de conversion (1)
des degrés centigrades (de 0 C à 100 C par pas de 5 C) en degrés Fahrenheit,
(2)
des degrés Fahrenheit (de 0 F à 200 F par pas de 10 F) en degrés Celsius sachant que Tf = Tc * (9/5) + 32 et Tc = (5/9)*(Tf - 32).
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10)
Construire un programme qui affiche une table des sinus et cosinus des angles de 0° à 90° par pas de 5°. Vérifier que sin
2
α + cos
2
α = 1, quelque soit . Attention, il faut
convertir les amplitudes en radians (k degrés = k * 2 * π / 360 radians). 11)
Construire un programme simulant une horloge : on lui donne une heure de départ, l'ordinateur ajoute 1 aux secondes, puis 1 aux minutes lorsqu'il y a 60 secondes,... Ce n'est que dans un deuxième temps que l'on essayera de synchroniser l'horloge. N.B. Prévoir un test d'arrêt.
b) Additions dans une boucle
1)
Construire un programme qui additionne dix nombres entiers aléatoires compris entre 1 et 10 et en fait la moyenne.
2)
Construire un programme qui simule un jeu de dés. Il joue sans arrêt jusqu'à ce qu'il tire un six. Faire imprimer tous les résultats des tirages. Compter le nombre d'essais.
3)
Construire un programme qui tire des lettres au sort (à l'aide du code ASCII) jusqu'à ce qu'il tire un "Z". Faire imprimer tous les résultats des tirages. L'ordinateur imprime alors le nombre d'essais tentés.
4)
Construire un programme qui calcule la somme des N premiers entiers. (On peut vérifier que S n =
5)
n(n + 1) . 2
Construire un programme qui calcule le pourcentage obtenu par un élève qui réalise 5 interrogations de 6/10, 5.5/10, 12/30, 9/15, 8.5/20. (Calculer le total des points, le total des maxima puis le pourcentage).
6)
Construire un programme qui calcule la factorielle d'un nombre entier N donné. (Prononcer "factorielle N" ou "N factorielle"). La factorielle d'un nombre N est le produit des N entiers positifs inférieurs ou égaux à N. On la note N! (3! = 3.2.1 = 6)
7)
Construisez un programme qui calcule la résistance équivalente à une association de N (N nombre donné) résistances en parallèle. (L'inverse de la résistance équivalente est égale à la somme des inverses des résistances).
8)
Adapter le programme précédent pour qu'il fonctionne si le nombre de résistances n'est pas déterminé à l'avance. L'introduction des résistances est arrêtée par l'introduction de la valeur 0.
9)
Un client achète dans une grande surface. Pour chaque article, la caissière encode le numéro de l'article, la quantité achetée et le prix unitaire. Calculer le nombre total
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d'articles et le montant à payer. Le nombre d'articles différents est indéterminé, on termine en encodant 0 pour le numéro. 10)
Construire un programme qui calcule la moyenne (µ) et l'écart-type ( σ ) des 100 premiers entiers. (L'écart type d'un ensemble de nombres est la racine carrée du quotient de la somme des carrés des différences entre les nombres et leur moyenne par
le nombre de nombres : 11)
σ=
(1 − µ ) 2 + (2 − µ )2 + + (100 − µ ) 2 100 .
Un véhicule démarre en M.R.U.A. d'accélération a = 2 m/s2. On demande de calculer sa position tous les dixièmes de secondes jusqu'à ce qu'il atteigne la vitesse de 30 m/s. Les lois sont respectivement v(t) = a * t et d(t) = a * t2 / 2 pour la vitesse et le déplacement.
12)
Un obus est lancé par un canon dans une direction faisant avec le sol horizontal un angle α. Calculer le temps mis par l'obus pour retomber ainsi que la distance parcourue horizontalement. Si t désigne le temps qui s'écoule depuis le lancement de l'obus et v0 le module de la vitesse de départ, alors le déplacement vertical de l'obus est donné par la loi de mouvement des corps lancés vers le haut : y(t) = v0 t sin α - g t2/2 et le déplacement horizontal par la loi du mouvement rectiligne uniforme : x(t) = v0 t cos α On calcule y(t) pour des temps partant de 0.1 s. L'obus est retombé lorsque y(t) < 0.
13)
Rendre les programmes des jeux déjà construits "monkey save". Faire recommencer l'introduction des chiffres ou lettres des joueurs jusqu'à ce qu'ils correspondent aux réalités : par exemple, ne pas pouvoir introduire un nombre négatif lorsqu'on joue au dé, ne pas pouvoir introduire "%" si on demande une lettre,...On peut encore l'améliorer en n'exigeant plus que les joueurs doivent confirmer en appuyant sur (en utilisant la fonction INKEY$).
c) Boucles et conditions 1)
Construire un programme qui simule une dizaine de jets de pièce (jeu de pile ou face). Deux joueurs jouent à "pile ou face". Le jeu s'arrête lorsque un des deux joueurs a gagné 5 fois.
2)
Construire un programme qui détermine tous les diviseurs d'un nombre entier donné.
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3)
Construire un programme qui détermine tous les nombres parfaits : un nombre parfait est un nombre égal à la somme de tous ses diviseurs autres que lui-même (ex: 6 car 1+2+3 = 6).
4)
Réaliser le jeu suivant : l'ordinateur part d'un nombre entier aléatoire compris entre 50 et 150. Deux joueurs doivent soustraire à tour de rôle un nombre entier compris entre 1 et 9. Le joueur qui arrive à 0 a perdu.
5)
Construire un programme qui permet de jouer au jeu "chercher une lettre" jusqu'à ce qu'un des deux joueurs ait 5 points.
6)
Idem, le jeu s'arrête lorsqu'un des deux joueurs a 6 points et deux points d'avance sur l'autre (comme au tennis).
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CHAPITRE V V.1.
FONCTIONS
INTRODUCTION
Les fonctions sont un outil de PASCAL : elles s'appliquent à une ou plusieurs variables (arguments). donnent un résultat (numérique, alphanumérique, ...) suivant les cas. Les exemples les plus connus de fonctions sont les fonctions mathématiques classiques : sin(x), ln (x), sqrt(x),...
sont des fonctions qui s'appliquent à une variable et qui
donnent un résultat. Ce sont des fonctions prédéfinies. Si ces fonctions ne suffisent pas (par exemple, il n'y a pas de fonction "cube", de fonction cotg(x), de fonction puissance nème de x, surface du rectangle, montant de la tva en fonction du prix htva et du taux,...), Pascal offre la possibilité de les définir puis de les utiliser. La phase de déclaration consiste à définir la fonction (lui donner un nom, déterminer le nombre et le type de variables dont la fonction dépend et définir le mode de calcul du résultat) se fait de façon analogue à la déclaration des procédures (avant le corps du programme). La deuxième phase est la phase d'utilisation lors de laquelle on demande à l'ordinateur de calculer la valeur de la fonction à l'aide des valeurs qu'on lui donne pour les paramètres. V.2.
CONSTRUCTION
a) Structure
La structure d'une fonction est la même que celle d'un programme (ou d'une procédure). Seule la ligne d'en-tête est légèrement modifiée. On y trouve d'abord -
la ligne d'en-tête (obligatoire) commence par le mot function suivi
-
du nom de la fonction,
-
d'une liste d'arguments sur lesquels la fonction doit agir ( identificateur(s) et type). Tous ces arguments sont transmis par valeur, la fonction n'a pas pour but d'en modifier la valeur.
-
du type de résultat fourni par la fonction.
-
la partie déclarative contient les déclarations de constantes, de variables (locales, facultatives),... et même d'autres procédures ou fonctions qui pourraient intervenir dans le mode de calcul du résultat.
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-
- le corps de la fonction commence par begin, finit par end; dont le but est de déterminer comment obtenir la valeur souhaitée. Il contient nécessairement une affectation donnant la valeur de la fonction
(
nom
de
la
fonction:=valeur). Syntaxe
La syntaxe de la déclaration d’une fonction est représentée dans le schéma suivant :
: Function
identificateur
type du resultat
(
)
identificateur
:
type de variable
;
;
, b) Exemples
1)
Fonction cube
program cubes; var a : real; function cube (x : real) : real;
La fonction s'appelle "cube", s'applique à
begin
un argument x réel et donne un résultat cube:=x*x*x;
réel
end; begin write('Introduire un nombre'); readln (a); write('a^3 = ’,cube(a)); end.
La variable x qui est utilisée pour définir la fonction ne joue pas un vrai rôle. elle est là uniquement pour décrire la façon d'obtenir la valeur de la fonction. On dit que c'est une variable formelle. On ne déclare pas les variables formelles. Par contre, la variable a est utilisée dans le corps du programme. C'est elle qui contient la valeur dont on souhaite connaître le cube. Pour cette raison a est appelée variable effective.
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"cube(a)" représente la valeur obtenue en exécutant les instructions décrites dans la déclaration de la fonction "cube" lorsqu'on y remplace x par la valeur de a. C'est donc un nombre. Il faut donc soit le mémoriser dans une variable (c:=cube(a)), soit l'afficher,... mais "cube(a);" n'est pas une instruction ! Remarque
La variable effective à laquelle on souhaite appliquer la fonction (a) doit nécessairement avoir le même type que la variable formelle qui permet de définir la fonction (x). 2)
Fonction puissance Généralisons la fonction cube de façon à ce qu'elle permette de calculer n'importe quelle puissance entière d'un nombre réel. On va calculer xn
program puissances; var
x : real; n : integer;
function puissance(base : real; exposant:
La fonction puissance dépend de deux
integer):real;
arguments : une base réelle et un exposant
var
i : integer;
entier
p : real;
i est une variable qui ne sert que de
begin
compteur,
if exposant 0 then
p
permet
de
calculer
les
puissances successives de la base.
begin p:=1; for i:=1 to exposant do p:=p*base; end else p:=1; puissance:=p;
Cette affectation donne la valeur de la
end;
fonction puissance
begin write('Entrer la base'); read(x);
Introduction des variables effectives (x et n)
write('Entrer l''exposant'); read(n); write(x,' ^ ', y, ' = ',p(x,n))
Calcul et affichage de xn (puissance(x,n)).
end.
Les variables i et p ne sont nécessaires qu'au moment du calcul de xn. Les valeurs que ces variables prennent ne sont jamais utilisées dans le reste du programme. Par Turbo Pascal : 7ème Math Spéciale AR Liège 1
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conséquent, on les déclare dans la fonction. On appelle ces variables des variables locales. Leurs valeurs (et même leur existence) ne sont connues qu'au moment de l'exécution de la fonction. Dès que le programme quitte la fonction, ces variables se "volatilisent". Au contraire, les variables x et n sont utilisées dans le corps du programme. Leur valeur (à fortiori leur existence) est connue à tout moment de l'exécution. On les appelle variables globales. Remarque
Lors de l'appel de la fonction puissance (x,n), on ne peut pas permuter les deux paramètres (puissance (x,n) … puissance (n,x) ). Non seulement au point de vue mathématique, mais aussi du point de vue informatique (différence de type entre les variables).
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CHAPITRE VI -
PROCÉDURES
VI.1. UTILITÉ
Les procédures sont des sous-programmes. On peut en créer chaque fois qu'une tâche doit être décomposée en sous-tâches ou lorsqu'une action demande l'introduction de plusieurs instructions. Exemple
On peut construire une procédure -
qui demande l'introduction d'un caractère au clavier et jusqu'à ce que 'O' ou 'N' soit entré,
-
qui affiche tel ou tel ensemble de solutions,
-
qui calcule telle ou telle variable,...
Contrairement aux fonctions qui ne peuvent servir qu'à calculer une valeur, la liste des tâches que peuvent réaliser les procédures est illimitée. Toutes les fonctions peuvent être transformées en procédures, l'inverse n'est pas exact. VI.2.
CONSTRUCTION
La structure d'une procédure la même que celle d'un programme. On y trouve d'abord -
la ligne d'en-tête (obligatoire) commence par le mot "procedure" (et non par program) suivi du nom de la procédure et éventuellement d'une liste de paramètres (voir plus loin),
-
la partie déclarative contient les déclarations de constantes, de variables (facultatives),... et même d'autres procédures ou fonctions.
-
le corps de la procédure commence par begin, finit par end; et contient les instructions à exécuter.
Voir la syntaxe dans un paragraphe ultérieur. VI.3. APPEL D'UNE PROCEDURE
Pour demander l'exécution d'une procédure, il faut l'appeler dans le corps du programme ou dans le corps d'une autre procédure. program addition_durees;
Déclaration
uses crt;
utilisées dans le corps du
var
h1,m1,s1,h2,m2,s2,ht,mt,st : byte;
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programme
des
variables (variables
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effectives et globales) procedure introduire_duree (var h,m,s : byte);
procedure d'introduction de
begin
l'heure : les variables h,m,s write('Introduire le nombre d''heures'); readln(h);
sont
formelles
A
noter :
write('Introduire le nombre de minutes');
le"var"qui les précède dans
readln(m);
la ligne d'en-tête. Il est
write('Introduire le nombre de secondes');
indispensable car les variables
readln(s);
sont initialisées au sein de la
end;
procédure (la procédure a pour but de modifier la valeur des variables). procedure d'affichage : les
procedure affiche_duree (h,m,s : byte); begin
variables h,m,s sont formelles. writeln(h,'
heures
',
m,'
minutes
',s,'
A noter : il n'y a pas de
secondes');
"var" devant ces variables
end.
dans la ligne d'en-tête. En
effet, cette procédure affiche trois nombres séparés par du texte, elle ne modifie donc pas la valeur des variables qui lui sont proposées. procedure additionne_durees (h1, m1 ,s1, h2, m2,
procedure de calcul : les
s2 : byte; var ht, mt, st : byte);
variables
indiquées
sont
begin
formelles. A noter : il n'y a
st:= (s1 + s2) mod 60; mt:= (m1 + m2 + (s1+s2) div 60) mod 60;
pas de "var" devant les 6
ht:= (h1 + h2 + (m1 + m2) div 60);
premières variables (ce sont
end;
les données), il y a un "var" devant les trois dernières variables
(ce
sont
les
résultats).
Introduction des données. Les
begin Writeln('Première durée');
variables
introduire_duree (h1,m1,s1);
et
h2,m2,s2 sont effectives : ce
Writeln('Deuxième durée');
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h1,m1,s1
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introduire_duree (h2,m2,s2);
sont les variables auxquelles
additionne_durees(h1,m1,s1,h2,m2,s2,ht,mt,
s'applique
st);
réellement
le
programme.
affiche_duree (h1,m1,s1);
Calcul.
affiche_duree (h2,m2,s2);
Affichage des résultats (la
affiche_duree (ht,mt,st);
même procédure est utilisée
end.
trois fois avec des variables différentes).
VI.4.
TRANSMISSION DE PARAMÈTRES
L'action de certaines procédures dépend parfois des résultats obtenus par d'autre(s) procédure(s) ou par le programme principal. On appelle ces grandeurs des paramètres. PASCAL considère que ces paramètres sont des variables. On les signale dans la ligne d'entête, derrière la nom de la procédure. Le problème qui se pose est de communiquer certaines valeurs obtenues par une procédure à d'autres procédures ou au programme principal. On peut transmettre ces variables de deux façons différentes : par "valeur" et par "variable". Si une procédure dépend de plusieurs paramètres, on peut choisir un mode de transmission pour chacun d'entre eux. Pour transmettre un paramètre par variable, il suffit d'écrire la mot "var" devant son nom dans la liste des paramètres. Si le mot "var" n'est pas présent, le paramètre est transmis par valeur. a) Transmission par valeur
Lors de la transmission d'un paramètre par valeur, toute modification apportée à la valeur du paramètre au sein de la procédure est annulée lors du passage à l'extérieur de la procédure. En fait, lors de l'appel de la procédure, il y a création en mémoire locale d'une nouvelle variable qui prend la valeur transmise par le programme principal ou la procédure appelante. On utilisera donc de préférence ce mode de transmission pour des variables dont on ne souhaite pas modifier la valeur au sein de la procédure. b) Transmission par variable
Lors de la transmission d'un paramètre par variable, toute modification apportée à la variable au sein de la procédure est transmise lors du passage à l'extérieur de la procédure.
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Ce mode de transmission est donc obligatoire dès qu'on souhaite modifier la valeur du paramètre au sein de la procédure (à fortiori si on initialise le paramètre). Si on considère l'exemple de la page précédente, on constate que la procédure "introduire_duree" dépend de trois paramètres h,m,s transmis par variable (car il y a un "var" devant). Par conséquent, la modification de la valeur des paramètres est exportée. Si on utilisait l'autre mode de transmission, cette procédure n'aurait plus aucune utilité, puisque les valeurs que l'on donnerait aux paramètres ne serait pas transmises au corps du programme. En considérant la procédure "affiche_duree;" du même exemple, on constate que les trois paramètres h,m,s dont elle dépend sont transmis par valeur. Ce mode est correct puisque le but de cette procédure est d'afficher les valeurs des variables. On ne doit donc pas modifier celles-ci. Si on utilisait l'autre mode de transmission, cette procédure fonctionnerait encore. c) Variable formelle et variable effective
Les variables h,m,s qui sont utilisées pour définir les procédures "introduire_durée" et "affiche_durée" ne jouent pas un vrai rôle. Elles sont là uniquement pour décrire la tâche que doit accomplir la procédure. Seule le type des paramètres (ici, byte) et l'ordre des paramètres a de l'importance. On dit que les variables sont formelles. On ne déclare pas les variables formelles. Par contre, les variables h1,m1s1 et h2,m2,s2 sont utilisées dans le corps du programme. Ce sont elles qui contiennent effectivement les valeurs. Pour cette raison elles sont appelées variables effectives. Remarques
(1)
les variables effectives auxquelles on souhaite appliquer la procédure doivent nécessairement avoir le même type que les variables formelles qui permettent de définir la procédure. Elles doivent également être dans le même ordre.
(2)
les paramètres utilisés par la procédure "additionne_durées" ont les mêmes noms que les variables effectives. Cela n'est pas gênant. PASCAL distingue parfaitement la variable h1 déclarée en début de programme et utilisée dans le corps du paramètre h1, variable formelle de la procédure, utilisée dans la procédure.
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d) Variable locale et variable globale
On peut déclarer et utiliser des variables locales qui ne sont accessibles qu'à l'intérieur de la procédure et ignorées à l'extérieur. Il suffit de les déclarer dans la partie déclarative de la procédure. Par opposition, les variables déclarées dans la partie déclarative du programme sont dites globales, c'est-à-dire qu'elles sont accessibles à n'importe quel endroit du programme, à l'intérieur comme à l'extérieur des procédures. PASCAL fait la distinction entre une variable locale et une variable globale portant le même nom (règle d'homonymie). VI.5.
SYNTAXE DES PROCEDURES
Comme les exemples le montrent, la syntaxe utilisée dans la ligne d'en-tête permet de signaler à PASCAL le mode de transmission des paramètres. La syntaxe complète de cette ligne d'en-tête est décrite dans le schéma suivant :
procedure
identificateur
(
)
identificateur var
:
;
type de variable
;
,
Comme on peut le voir sur ce dessin, il est possible de transmettre plusieurs paramètres entre sous-programmes et programme principal. Il suffit de séparer les variables par des ";". Exemple procedure machin (var a : real; car : char; var
i : integer);
Dans l'exemple ci-dessus, les paramètres a -réel- et i -entier- sont transmis par variable et la variable car -caractère- par valeur. Un raccourci est toutefois utilisé lorsqu'on veut transmettre plusieurs paramètres de même type de la même façon. Exemple procedure machin (var a,b : real; c : real; var vrai : boolean);
Dans cet exemple, a et b sont des paramètres réels transmis par variable, c -réel aussiest transmis par valeur. Remarque : types de paramètres
Il est important de constater que seules des variables de type prédéfini simple (real, integer, char, boolean) peuvent être ainsi transmises, soit par valeur, soit par variable. Pour les types prédéfinis composés (string, array,...), il faut recourir à une déclaration Turbo Pascal : 7ème Math Spéciale AR Liège 1
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de type. L'étude de ces types prédéfinis composés sont l'objet du chapitre suivant (déclaration de type).
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CHAPITRE VII -
LES TYPES PRÉDÉFINIS
VII.1. VARIABLES ALPHANUMÉRIQUES
On appelle variable alphanumérique une variable pouvant prendre pour valeur un ou plusieurs caractères qu'ils soient numériques (les opérations arithmétiques n'étant pas valables dans ce cas) ou autres. En fait, il s'agit de tous les caractères utilisés en informatique et qui sont répertoriés dans le code ASCII. Selon le nombre de caractères que ces variables peuvent contenir, on distingue deux types prédéfinis de variables alphanumériques : les caractères (CHAR) et les chaînes de caractères (STRING). a) Codage des informations
L'ordinateur étant constitué de circuits électriques et/ou électroniques, le seul moyen de communication entre ses différents éléments est l'envoi de signaux électriques. Il perçoit alors des variations de courant que l'on symbolise par 0 : le courant ne passe pas, 1 : le courant passe. On appelle bit (BInary digiT) une variable pouvant prendre les valeurs 0 et 1. En utilisant un bit, on peut reconnaître 2 symboles différents. En prenant deux bits, on en distingue 4 : 00, 01, 10 et 11. A l'aide de trois bits, 8 informations différentes sont reconnaissables... Et ainsi de suite, à l'aide de n bits, on peut distinguer 2n informations. Un ensemble de 8 bits forme un octet ou un byte (en anglais). C'est l'unité d'information qui correspond à un caractère. On dit qu'un caractère est codé sur un octet ou sur un byte. L'octet est l'unité d'information car il faut 8 bits pour distinguer tous les caractères (256) utilisés en informatique. En effet, -
notre alphabet comporte 26 lettres tant majuscules que minuscules,
-
nous comptons à l'aide de 10 chiffres.
-
les signes de ponctuation (, ; . { " ! } ' [ : ? ] ) au nombre d'une douzaine,
-
les 10 signes d'opérations mathématiques (+ * - / ^ < > =),
-
quelques signes divers (\ | £ @ # & % $ ~ ¨ ° ² §),
-
quelques caractères spéciaux de l'informatique (, , , , , ,...),
-
les caractères accentués propres au français (é è ê ë à â î ô û ï ù),
-
des codes graphiques ( ),
-
des lettres grecques (α, β, γ, ∆, ϕ, ω, λ, µ, ν, …)
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-
des caractères mathématiques (
±
÷ ),
on arrive à 256 caractères distincts, numérotés de 0 à 255 La lettre "A" porte le numéro 65, "B" le 66, ... et "Z" le code 90. Par contre, les lettres minuscules ont des codes compris entre 97 et 122. Tous les caractères cités plus haut sont donc titulaires d'un nombre compris entre 0 et 255; ce nombre étant écrit à l'aide de 0 et de 1, càd en binaire. Par exemple, l'octet 00100001 représente le nombre 65 en binaire. L'ordinateur traduit alors cette séquence en la lettre "A" à l'aide du code ASCII (American Standard Code for Instruction Interchange). Il s'agit d'un code utilisé universellement dans les communications entre ordinateurs ou entre un ordinateur et ses périphériques. Signalons encore que c'est grâce à ce code ASCII que l'ordinateur "connaît" l'ordre alphabétique. En effet, il place "A" avant "B" car le code ASCII de A est plus petit que celui de "B". De même, "Z" (dont le code est 90) précède "a" (de code 97) dans l'alphabet de l'ordinateur. b) Variables caractères
Les variables de type caractère sont déclarées par CHAR. Une variable de ce type peut prendre pour valeur n'importe quel caractère du code ASCII. Ainsi, var a,b,c : char; a:='A'; b:=a; c:=chr(55);
sont licites. On peut introduire une valeur dans une variable caractère de trois façons différentes : - soit on donne la valeur explicite entre apostrophes; - soit on donne la valeur obtenue par une opération sur une autre variable caractère ou sur une chaîne de caractères (voir paragraphe D); - soit par son code ASCII, à l'aide de la fonction CHR (voir paragraphe 4). Grâce au code ASCII, nous pouvons comparer deux variables de type caractère différentes : on peut introduire un ligne du type IF a>b THEN ... si a et b sont deux variables CHAR. Pour l'ordinateur, une variable de type caractère est supérieure à une autre si la même relation existe entre leurs codes ASCII.
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c)
Chaînes de caractères
On peut introduire plusieurs caractères dans une même variable; on parle alors d'une chaîne de caractères. On déclare alors la variable comme STRING. L'utilisation de ce type est généralement suivie de la déclaration de la taille ou longueur de la chaîne : c'est-à-dire le nombre maximal de caractères qu'elle peut contenir. Ce nombre est généralement différent de 1 (car on utilise plutôt le type CHAR) et a pour valeur maximale 255. L'utilisation de STRING sans déclaration de taille donne à la variable la taille maximale par défaut. Les exemples, var a,b : string[10]; c : string[20]; d : string[12]; a:='bonjour'; b:='vous tous'; c:=a+b; d:=c;
sont licites. On peut introduire une valeur dans une chaîne de caractères par une assignation du même type que celle des variables de type caractère ou par une opération sur une ou plusieurs autres chaînes de caractères (ces opérations -concaténation, par exemple- sont décrites plus loin). On désigne le ième caractère d'une chaîne de la façon suivante : si a est la variable déclarée dans l'exemple ci-dessus, a[3] est le caractère "n". En général, a[i] désigne le ième caractère de la chaîne a. On peut donc écrire "write (a[i]);". On peut également comparer deux chaînes de caractères, l'ordinateur utilise le code ASCII. Remarques
Le nombre de caractères réellement présents dans une variable "chaîne de caractères" ne doit pas obligatoirement être égal à la taille déclarée. Attention cependant, si le nombre de caractères présents est plus petit que la taille, il arrive que PASCAL "complète" la chaîne avec des caractères farfelus. Par contre, si on essaie de donner à une variable de type STRING une valeur constituée de plus de caractères que la taille déclarée, PASCAL tronque la chaîne de caractères après le nombre de caractères déclaré. La variable d de l'exemple ci-dessus a effectivement pour valeur 'bonjourvous'. Le caractère chaîne[0] (caractère numéro zéro de ) existe. Cependant, il contient toujours le caractère dont la code ASCII a pour numéro la longueur de la chaîne de caractères.
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VII.2. OPÉRATEURS, PROCÉDURES et FONCTIONS
Dans ce paragraphe, et représentent soit un nombre entier, soit une variable entière; est soit un caractère, soit une variable de type CHAR; désigne soit une chaîne de caractères, soit une variable de type STRING. a) Opérateurs
+ : opérateur qui concatène deux variables alphanumériques, c'est-à-dire construit la nouvelle chaîne obtenue en accolant les caractères de la seconde chaîne à ceux de la première. En reprenant l'exemple du paragraphe 3, la variable c a pour valeur 'bonjourvous tous'. (L'ordinateur n'insère pas de blancs). Attention, cette "addition" n'est pas commutative. b) 1)
Fonctions chr
Syntaxe : chr(). Fonction de type char : donne le caractère dont le code ASCII est . Exemple : var a : char; a := chr(66);
donne à la variable a la valeur 'B'. 2)
Ord
Syntaxe : ord (). Fonction de type integer : donne le code ASCII de . Exemple : var n : integer; n := ord ('E');
donne à la variable n la valeur 69. 3)
Length
Syntaxe : length (). Fonction de type integer : donne le nombre de caractères contenus dans . Exemple :
En utilisant l'exemple ci-dessus, var longueur : integer; longueur := length (c);
donne à la variable c la valeur 17. Turbo Pascal : 7ème Math Spéciale AR Liège 1
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4)
Copy
Syntaxe : copy (,,). Fonction de type string : donne la chaîne de caractères obtenue en considérant les caractères de à partir de . Exemple :
Toujours avec l'exemple ci-dessus : var partie : string[10]; pos,nombre : integer; partie := copy (c,5,4) ;
donne à la variable partie la valeur 'ourv'. 5)
Upcase
Syntaxe : Upcase (). Fonction de type char : transforme toute lettre minuscule en majuscule. Attention, cette fonction n'agit pas sur les caractères accentués, les chiffres, les signes de ponctuation,... Exemple var a,b: char; a := 'e' ; b:=upcase(a);
donne à la variable b la valeur 'E'. c) Procédures 1)
Delete
Syntaxe : delete (,,). Procedure qui efface les caractères de placés à partir de . Exemple a:='bonjour'; delete (a,3,2);
transforme a en 'boour'.
2)
Insert
Syntaxe : insert (,,). Procédure qui insère la chaîne de caractères au caractère au sein de . Exemple
Si a désigne le texte tronqué de l'exemple précédent, ajout:='nj'; insert (a,ajout,3);
rend à la variable a la valeur 'bonjour'.
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3)
Val
Syntaxe : val(chaîne, nombre, code). Procédure qui convertit en un nombre et place le résultat dans . doit représenter un nombre (composée de chiffres, du point décimal, du "e" des puissances de 10, du signe + ou -). Code vaut 0 si aucune erreur n'est détectée, le numéro du caractère de chaîne ayant déclenché l'erreur sinon.
4)
Str
Syntaxe : str(nombre, chaîne). Procédure qui convertit une valeur numérique en chaîne de caractères . On peut préciser le format comme pour l'instruction write. VII.3. TABLEAUX a) Introduction
Voici un programme destiné à faire additionner 10 nombres aléatoires à l'aide d'une boucle, on peut utiliser le programme suivant : program addition; var t,i,n : integer; begin randomize; t:=0; for i:=0 to 9 do begin n:=random(100); t:=t+n; end; write(t); end.
La variable n va prendre successivement pour valeur les nombres aléatoires. Successivement, cela veut dire qu'à chaque exécution de l'ordre "n:=random...", la valeur de n est remplacée par une nouvelle valeur; l'ancienne étant oubliée, inaccessible. Or, il se peut que nous ayons besoin une deuxième fois des valeurs déjà mémorisées (exemple : calcul de la moyenne et de l'écart-type, recherche du maximum, tri,...). Cela est impossible actuellement. Une autre solution serait d'utiliser autant de variables qu'il y a de valeurs à traiter (a,b,c,d,...). Mais on sait qu'elle n'est pas réalisable si on doit utiliser de nombreuses valeurs différentes. Turbo Pascal : 7ème Math Spéciale AR Liège 1
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Il faudrait donc arriver à concilier les deux solutions : - utiliser autant de variables différentes qu'il y a de données, - pouvoir accéder aux valeurs à l'aide d'une boucle. b) Définitions
La solution se trouve dans les variables indicées ou tableaux. Un tableau est un type structuré. Une variable de ce type comporte un nombre fixe d'éléments ayant tous le même type, le type de base. Ce type de base peut-être quelconque : entier, réel, caractère, chaîne de caractères,... ou même tableau. Il y a plusieurs types de variables indicées, les variables à une dimension appelées listes ou vecteurs, celles à deux dimensions, nommées matrices et les autres, à plusieurs dimensions, beaucoup plus rarement utilisées. Dans un premier temps, nous étudierons les vecteurs. Ensuite, nous passerons à l'étude des matrices. c) Vecteurs
On appelle vecteur une variable indicée à une dimension. Les éléments d'un vecteur sont ses composantes. La déclaration d'une variable de type vecteur se fait comme ceci : Array
[
Index
]
Of
Type de base
;
où index donne la dimension du vecteur. Cet index donne la plus petite et la plus grande valeur acceptables pour l'indice du tableau. Exemple
Toutes les déclarations ci-dessous sont correctes : var a: array [1..100] of integer; b: array [-5..5] of char; c: array ['a'..'z'] of integer;
Elles permettent de définir respectivement a comme vecteur de 100 entiers -dont l'index parcourt les valeurs entières comprises entre 1 et 100-, b comme vecteur de 11 caractères -dont l'index parcourt les valeurs entières comprises entre -5 et 5- et c en temps que vecteur de 26 entiers -dont l'indice parcourt les lettres comprises entre 'a' et 'z'. Turbo Pascal : 7ème Math Spéciale AR Liège 1
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Chaque élément du tableau est accessible : a[1] désigne le premier entier enregistré dans a, c['f'] la sixième composante de c. On peut se représenter un vecteur comme un building. Ainsi, lorsqu'on déclare n : array [1..20] of real;
n est le nom du building (le fait qu'il soit couché ne change rien au fond de l'histoire). n[1]
n[2]
…
n[20]
Si on utilise un vecteur n, le problème rencontré ci-dessus se résout facilement : program addition; var t,i : integer; n : array [0..9] of integer; begin randomize; t:=0; for i:=0 to 9 do begin n[i]:=random(100); t:=t+n[i]; end; write(t); end.
A chaque exécution du corps de la boucle, l'ordinateur tire une valeur au hasard et la place dans une des cases de la variable n. Remarques
(1) Notons qu'il faut absolument recourir à une boucle pour créer chacune des composantes une par une. Il est impossible de remplacer la boucle par n:=random...;2 (2) Si on veut afficher les valeurs des différentes composantes de n, il suffit de demander l'impression de tous les n[i]. for i:=0 TO 9 do write (n[i]);
2
On pourrait créer une procédure, contenant une boucle, qui initialiserait le vecteur. On
aurait l'impression que on peut l'initialiser avec une seule instruction.
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(3) Il aurait été impossible d'afficher toutes les valeurs après la première boucle sans les variables indicées. (4) La seule instruction permettant de gérer les variables indicées en bloc est l'assignation. Si a et b sont deux variables indicées de même type, l'instruction "b:=a;" est identique à "for i:=1 to n do b[i]:=a[i];". d) Matrices
Une matrice est un tableau rectangulaire. Les rangées horizontales sont appelées lignes, les verticales, colonnes. Par exemple 2
-5
4
8
0
-4
est un tableau à 2 lignes et 3 colonnes. L'intersection d'une ligne et d'une colonne s'appelle un élément. On déclare une matrice à l'aide de l'instruction suivante : Array
[
Index1
,
Index2
]
Of
Type de base
;
où index1 et index2 donnent la dimension de la matrice. Ces index donnent, pour chaque dimension, la plus petite et la plus grande valeur acceptables pour l'indice du tableau. Exemples
Toutes les déclarations ci-dessous sont correctes : var a: array [1..100,1..50] of integer; b: array [-5..5,0..30] of char; c: array ['a'..'z','g'..'h'] of integer;
Elles permettent de définir respectivement a comme matrice de 100 x 50 entiers -dont les index parcourent les valeurs entières comprises entre 1 et 100 d'une part et 1 et 50 d'autre part-, b comme matrice de 11 x 31 caractères et c en temps que matrice de 26 x 2 entiers. X[1,1] désigne l'élément de la première ligne et de la première colonne, X[I,J] celui de la ième ligne et de la jème colonne. Pour lire ou afficher la valeur de tous les éléments d'une matrice, il faut travailler sur chaque élément séparément. Cela se fait par l'intermédiaire d'une double boucle sur i et sur j.
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Exemple
Pour initialiser un tableau de L lignes et C colonnes, on doit donner les instructions for i:=1 to L do for j:=1 to C do x[i,j]:=random(100); Attention, l'ordre des boucles détermine l'ordre de lecture des valeurs. Ici, on lit le tableau "horizontalement" ou ligne par ligne (càd tous les éléments de la ligne 1, puis de la ligne 2,...). Si on permute les deux boucles, on va le lire "verticalement" ou colonne par colonne (càd tous les éléments de la première colonne, puis de la deuxième,...). Pour l'impression d'une matrice, on n'a pas le choix. Il faut afficher les éléments ligne par ligne (sauf utilisation de la procédure gotoxy(x,y)). Toutes les remarques faites à propos des vecteurs restent vraies pour les matrices. VII.4. LES FICHIERS a)
Introduction
Les fichiers sont l’outil qui permet au programmeur de sauvegarder des données sur disque. Cela est évidemment très important en pratique. Il ne faudrait pas qu’une panne de courant déclenche la perte des données que l’ordinateur doit traiter. Or lors de l’exécution d’un programme, le seul endroit où sont stockées les données est la mémoire vive. Il existe de nombreux type de fichiers, que l’on peut classer d’après leur organisation (séquentiels, à accès direct, ...). Les fichiers qui sont abordés dans ce chapitre sont du type “séquentiel”. Cela veut dire que les données qu’ils contiennent sont sauvegardées les unes derrière les autres sur la disquette. Cette organisation est très simple à comprendre. L’utilisation de tels fichiers est cependant déconseillée dans le cas de fichier de grande taille car est très lente. En effet, pour accéder à la nème donnée, l’ordinateur doit lire les n-1 précédentes. Enfin, chaque donnée sauvegardée dans un fichier est appelée en informatique un enregistrement. Généralement, un fichier contient des données qui ont toutes le même type (ou alors, il s’agit d’un simple fichier texte). b)
Création d’une fichier séquentiel
Pour créer un fichier séquentiel, il faut
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1)
Définir le type “fichier”
Cela se fait à l’aide d’une déclaration de type type fichier = file of ....
Où ... représentent un type de variable prédéfini (real, integer, char,...) ou déclaré dans une autre déclaration de type3. Cette déclaration de type n’est pas obligatoire, sauf si on souhaite utiliser des fichiers comme paramètres dans des procédures (car les paramètres des procédures ne peuvent être de type composé (file...of) mais doivent être de type simple (fichier)). 2)
Définir une variable de type fichier
Cela se fait à l’aide d’une déclaration de variable classique var f: fichier;
3)
Nommer le fichier réel
Il faut tout d’abord associer à f le nom du réel du fichier sur le disque ou la disquette. Cela se fait à l’aide de l’instruction assign. Exemple : assign (f,’a:fic’)
signale que chaque fois que l’on utilise la variable f,
l’ordinateur doit agir sur le fichier “fic” présent dans le lecteur a: . Le nom du fichier réel peut être précédé du nom du lecteur de destination (a:, c:,...) et du chemin (sous-répertoire). Eventuellement, il peut-être suivi d’une extension (3 caractères). Exemple assign (f,’a:\fichiers\fic.txt’).
Il est préférable de conserver la syntaxe des noms au format 8.3 (8 caractères pour le nom 3 pour l’extension). Si on essaie de donner un long nom au fichier, Pascal abrège le nom du fichier au 8ème caractère. 4)
Créer le fichier
Cela se fait à l’aide de l’instruction rewrite. Exemple
Si l’instruction assign citée dans le paragraphe précédent a été insérée auparavant, l’instruction rewrite(f) crée le fichier “fic” sur la disquette.
3
Voir création de type personnalisé (record)
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Si le fichier “fic” se trouvait déjà sur la disquette, il est automatiquement supprimé et remplacé par un nouveau fichier. Le deuxième effet de l’instruction rewrite est d’ouvrir le fichier en écriture (pour permettre d’y inscrire des données). c) Ouvrir le fichier
Chaque fois que l’on veut lire ou écrire une donnée dans le fichier, il faut que celui-ci soit ouvert. cela se fait à l’aide de l’instruction reset. Exemple reset(f)
ouvre le fichier f.
Dès que le fichier est ouvert, le prochain ordre d’écriture ou de lecture s’applique au premier enregistrement du fichier. Attention, si on écrit une nouvelle donnée à ce moment, le premier enregistrement est effacé au profit de la nouvelle donnée. d) Lecture et écriture dans un fichier
Pour lire ou écrire une donnée x dans le fichier f, il faut employer respectivement à l’aide de read(f,x)
ou write(f,x).
Attention, il est impératif que x soit une variable du même type que celui déclaré lors de la déclaration de f. Si f est un fichier de char, il ne peut pas enregistrer une variable de type entier, etc... e) Fermeture du fichier
Pour fermer un fichier, il faut utiliser l’instruction close. Par exemple, close(f). Cette instruction permet à l’ordinateur d’insérer le code de fin de fichier (ce qui permet d’éviter des erreurs de lecture ultérieures). Ne pas fermer un fichier est assez dangereux pour les données. f)
Déplacement à la fin du fichier
Si on veut parcourir tout le fichier (par exemple pour compter le nombre d’enregistrements), on ne peut recourir à une boucle du type FOR puisque le nombre d’enregistrements n’est pas nécessairement connu. On utilise alors une boucle du type while not eof(f) do
dont la traduction littérale est “tant que pas fin de fichier f”. Eof(f)
est une expression booléenne qui est fausse si l’enregistrement actif n’est pas la fin
du fichier et vraie sinon. Turbo Pascal : 7ème Math Spéciale AR Liège 1
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On peut aussi utiliser repeat.... until eof(f).
VII.5. LE TYPE ENREGISTREMENT
Le type enregistrement (record) est un type particulier. Il s’agit d’une structure personnalisable de variables. Par exemple, si on veut désigner une personne, il faut connaître au moins son nom, son prénom, son sexe,... le type enregistrement permet de définir des types de variables parfaitement adaptées à cette contrainte. En effet, l’exemple ci-dessus se présente sous la forme d’une déclaration du type type personne = record Nom : string[15]; Prenom : string[15]; Homme : boolean; end; var p : personne;
Cette déclaration signale qu’une variable de type “personne” est composée de trois parties : une partie “nom” (chaîne de 15 caractères), une partie “prenom” (idem) et une partie “homme” (booléenne). La variable p est déclarée comme de type “personne”. Ses différentes parties se désignent respectivement par p.nom, p.prenom et p.homme. Il est possible de donner une valeur à chacune de ces parties séparément (par instruction du type p.prenom = ‘Jules’ ou p.homme:=true) De plus, il est impossible d’utiliser les instructions write et read (dans le but d’un affichage à l’écran ou d’une lecture au clavier) pour des variables de type enregistrement. Il faut afficher (ou lire) chaque partie séparément (ex : write (p.nom, p.prenom, p.homme)). Si on veut, il est possible de créer une procédure “ecrire_personne” s’appliquant à une variable de type “personne” et qui demande l’exécution de l’instruction ci-dessus). Par contre les instructions write et read utilisées pour lecture ou écriture dans un fichier de “personne” sont utilisables (voir paragraphe sur fichiers séquentiels).
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VII.6. EXERCICE a) Vecteurs
1)
Construire un programme qui calcule la moyenne (µ) et l'écart type ( σ ) d'un ensemble de dix nombres entiers introduits au clavier. σ =
2)
( x1 − µ )2 + ( x2 − µ ) 2 + + ( xn − µ )2 . n
Construire un programme qui simule N lancers de dés, compte les fréquences et les imprime.
3)
Construire un programme qui recherche le maximum d'un ensemble de nombres donnés (aléatoires compris entre 1 et 99).
4)
Construire un programme qui recherche le maximum et le minimum d'un ensemble de nombres donnés (aléatoires compris entre 1 et 99).
5)
Construire un programme qui trie un vecteur de 100 nombres entiers aléatoires compris entre 1 et 99 par l'algorithme suivant : on recherche le maximum et on le place en dernière position, l'élément qui était en dernière position prend la place qu'occupait le maximum. Puis on recommence en cherchant le maximum des 99 premiers éléments du vecteurs...
6)
Construire un programme qui trie un ensemble de 100 nombres en améliorant l'algorithme précédent : on cherche le minimum et le maximum, on place ces deux nombres en première et dernière place, on cherche le minimum et la maximum des nombres 2 à 98...
7)
Construire un programme qui trie un ensemble de nombre par l'algorithme suivant : on compare les deux premiers éléments, s'ils sont dans le bon ordre, on les garde, sinon, on les permute; on compare le deuxième et le troisième...
b) Chaînes de caractères
1)
Construire un programme qui demande un chaîne de caractères au clavier et donne le nombre de fois que la lettre "A" s'y trouve.
2)
Construire un programme qui demande une chaîne de caractères au clavier et imprime le nombre d'exemplaires de chaque lettre qui s'y trouve.
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3)
Construire un programme qui demande un chaîne de caractères au clavier et donne le nombre de mots qu'elle contient. (On compte un mot par " " rencontré plus un pour le point).
4)
Construire un programme qui construit une chaîne de caractères au hasard, l'écrit à l'endroit puis à l'envers.
5)
Construire un programme qui réalise le jeu du pendu. L'ordinateur prend connaissance d'un mot : soit un joueur introduit le mot au clavier, soit il tire un mot au hasard dans un fichier séquentiel. Puis il faut le deviner : (1)
l'ordinateur affiche les lettres des extrémités et remplace les autres lettres par un "-",
(2)
demande une lettre au clavier et la compare aux lettres inconnues du mot de départ,
(3)
imprime les lettres dont le joueur a deviné la présence dans le mot au bon endroit,
(4)
fait aussi apparaître les tentatives manquées,
(5)
compte le nombre de tentatives,...
(6)
Option : On peut aussi, dès le départ, afficher les première et dernière lettres ainsi que les lettres intérieures identiques).
6)
Construire un programme qui réalise un jeu de MASTER MIND avec des mots. Un joueur introduit un mot au clavier, l'analyse puis répond au deuxième joueur qui essaie de deviner. A chaque tentative, l'ordinateur donne le nombre de lettres bien mises et le nombres de lettres présentes mais mal placées.
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CHAPITRE VIII -
PROCÉDURES GRAPHIQUES
VIII.1. INTRODUCTION
Les notions développées dans ce paragraphe sont applicables à la version sous DOS. Elles nécessiteraient des modifications pour le turbo pascal sous windows. Au Pascal "standard", Turbo Pascal a ajouté un certain nombre de procédures, dont des procédures graphiques. Nous en donnons un aperçu dans ce chapitre. Toutes les procédures et fonctions qui interviennent dans cette annexe ne nécessitent que l'insertion de uses graph, drivers;
dans l'en-tête du programme. Cette instruction vérifie la présence des fichiers GRAPH.TPU et DRIVERS.TPU sur le disque dur. Pascal y recherchera les procédures graphiques s'il en a besoin. VIII.2. INITIALISATION DE L'ÉCRAN GRAPHIQUE
L'utilisateur doit prévenir Pascal qu'il va afficher des graphiques. Cela peut se faire en utilisant la procédure suivante : procedure init; var
graphdriver,graphmode:integer;
begin graphdriver:=detect; detectgraph(graphdriver,graphmode); initgraph(graphdriver,graphmode,'c:\tp\bgi'); end;
où -
graphdriver:=Detect;
est l'instruction qui détecte le type de carte
graphique de l'ordinateur; -
detectgraph(graphdriver,graphmode);
détecte le mode d'utilisation de la
carte graphique; -
Initgraph (graphdriver, graphmode, 'c:\tp\bgi');
initialise l'écran
en mode graphique. L'écran est alors composé de pixels dont le nombre dépend de la résolution de la carte graphique : sur les écrans qui nous sont accessibles, on peut essayer 480 lignes et 640 colonnes (carte VGA). Le pixel de coordonnées (1,1) est celui du coin supérieur gauche de l'écran, celui de coordonnées (640,480) dans le coin inférieur droit.
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VIII.3. REPRÉSENTATION DU DIAGRAMME EN BATONNETS
Voici quelques-unes des principales procédures graphiques de Pascal : a) Bar Syntaxe : Bar (x1,y1,x2,y2 : integer);
Permet de tracer (et de remplir) un rectangle dont les points de coordonnées (x1,y1) et (x2,y2) sont les sommets supérieur gauche et inférieur droit. b) Bar3d Syntaxe : Bar3d (x1,y1,x2,y2:integer; profondeur : word, top:boolean);
Permet de tracer un parallélépipède et de colorier la face frontale. Les points de coordonnées (x1,y1) et (x2,y2) sont respectivement les sommets supérieur gauche et inférieur droit de la face frontale, "profondeur" est un entier positif qui représente la profondeur du parallélépipède, et "top" est une variable booléenne demandant la présence ou l'absence de la face supérieure. Les valeurs prédéfinies de cette variable sont TopOn et TopOff. La couleur et le motif de coloriage de la face frontale sont définis par la procédure SetFillStyle, la couleur des autres
faces est définie par SetColor.
(1) Set Color Syntaxe : SetColor (couleur : integer);
Cette procédure définit la couleur des pixels allumés, des droites tracées et du texte affiché à l'écran ainsi que celle de la face latérale droite du parallélépipède. La variable "couleur" peut prendre les valeurs de 0 à 15 (Les dernières couleurs étant généralement plus vives). Remarque
Sur des écrans monochromes, seules les valeurs 0 et 1 sont acceptées : 0 = noir et 1 = blanc. (2) SetFillStyle Syntaxe : SetFillStyle (motif,couleur : integer);
Cette procédure définit le mode de remplissage et la couleur de la face frontale d'un parallélépipède. "Motif" permet de définir le mode de remplissage : vide, plein, quadrillé, ligné, à points,.... Les valeurs permises sont comprises entre 0 et 10.
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"Couleur" défini la couleur de la même face. Elle peut prendre les mêmes valeurs que pour la fonction SetColor. VIII.4. TRACÉ DE LIGNES ET DE POINTS a) MoveTo Syntaxe : MoveTo (x,y : integer);
Déplace le curseur sur le point de coordonnées (x,y). b) MoveRel Syntaxe : MoveRel (Dx,Dy);
Déplace le curseur sur le pixel se trouvant Dx pixels à droite et Dy pixels au-dessus du pixel actif. c) PutPixel Syntaxe : PutPixel (x,y,couleur : integer);
Allume le point de coordonnées (x,y) avec la couleur spécifiée par le troisième paramètre (voir paragraphes suivants). d) LineTo Syntaxe : LineTo (x,y : integer);
Trace le segment joignant le pixel actif au pixel de coordonnées (x,y) e) Line Syntaxe: Line (x1,y1,x2,y2 : integer);
Trace le segment joignant les pixels de coordonnées (x1,y1) et (x2,y2). VIII.5. AFFICHAGE DE MESSAGES EN MODE GRAPHIQUE
Ces procédures sont nécessaires car l'affichage de texte ne peut se faire à l'aide de l'instruction write lorsque l'écran est en mode graphique. a) OutText Syntaxe : OutText (texte : string);
Cette procédure affiche "texte" à l'endroit où se trouve le curseur.
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b) OutText Syntaxe : OutTextXY (x,y : integer;texte : string);
Cette procédure affiche "texte" au point de coordonnées (x,y). Remarque
Les fonctions OutText et OutTextXY exigent comme argument soit un texte entre apostrophes, soit une variable de type caractère ou chaîne de caractères. Il faut donc, lorsqu'on veut afficher un nombre, le convertir en variable alphanumérique : cela se fait à l'aide de la procédure str (,) qui donne à la variable la chaîne de caractères construite par les différents chiffres qui constituent . c) SetTextStyle Syntaxe : SetTextStyle (police,direction : word; taille : integer);
Cette procédure définit les paramètres d'affichage du texte que l'on veut afficher à l'aide des procédures OutText ou OutTextXY.
•
"Police" est un paramètre entier positif compris entre 0 et 4, il définit la police de caractères utilisée. Les valeurs suivantes donnent pour résultat 0 : Police par défaut
1 : Police triple
2 : Petits caractères
3 : Sans sérif
4 : Gothique
•
"Direction" est un paramètre entier positif prenant soit la valeur 0 soit la valeur 1. La valeur 0 correspond à un affichage de gauche à droite, la valeur 1 à un affichage de bas en haut.
•
"Taille" est un paramètre entier positif, compris entre 1 et 10, spécifiant la taille des caractères. Une taille de 1 correspond à des caractères occupant une portion d'écran de dimension 8x8 pixels. Une taille 2 à une matrice de dimension double dans les deux tant en largeur qu'en hauteur.
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CHAPITRE IX -
TABLE DES MATIÈRES
CHAPITRE I INTRODUCTION 2 I.1. CHARGEMENT DU TURBO PASCAL
2
I.2.
PRÉSENTATION TURBO PASCAL
2
I.3.
LA LIGNE DES MENUS
3
I.4.
LANGAGE COMPILÉ OU INTERPRÉTÉ
6
I.5.
ERREURS DE COMPILATION
7
CHAPITRE II LES BASES DE PASCAL II.1. DÉFINITIONS
9 9
II.2.
STRUCTURE D'UN PROGRAMME PASCAL
10
II.3.
PARTIE DÉCLARATIVE
10
a)
Les variables
10
b)
Les constantes
13
LE CORPS DU PROGRAMME
14
a)
Affecter une valeur à une variable
14
b)
Opérations sur les variables
14
c)
Affichage
16
d)
Lecture au clavier de plusieurs caractères
17
e)
Lecture d'un caractère
18
f)
La fonction RANDOM
19
g)
Instruction simple et macro-instruction
19
EXERCICES
20
II.4.
II.5.
CHAPITRE III - L'ALTERNATIVE III.1. INTRODUCTION III.2.
23 23
EXPRESSION BOOLÉENNE
23
a)
Comparaison ou test
23
b)
Variables booléennes
24
c)
Opérateurs logiques
24
III.3.
CONDITION
25
III.4.
SI ... ALORS ... SINON ...
26
III.5.
CHOIX MULTIPLE
26
III.6.
CRITÈRES DE DIVISIBILITÉ
27
III.7.
EXERCICES
28
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CHAPITRE IV - STRUCTURES RÉPÉTITIVES IV.1. INTRODUCTION IV.2.
31
TANT QUE
31 32
a)
Exemple
32
b)
Structure
32
c)
Deuxième exemple
33
IV.3.
RÉPÉTER...JUSQU'À
34
a)
Exemple
34
b)
Structure
34
c)
Deuxième exemple
35
IV.4.
POUR
36
a)
Exemple
36
b)
Structure
36
c)
Deuxième exemple
37
IV.5.
ADDITION DE N TERMES DANS UNE BOUCLE
38
IV.6.
EXERCICES
39
a)
Boucles
39
b)
Additions dans une boucle
41
c)
Boucles et conditions
42
CHAPITRE V FONCTIONS V.1. INTRODUCTION V.2.
44 44
CONSTRUCTION
44
a)
Structure
44
b)
Exemples
45
CHAPITRE VI - PROCÉDURES 48 VI.1. UTILITÉ
48
VI.2.
CONSTRUCTION
48
VI.3.
APPEL D'UNE PROCEDURE
48
VI.4.
TRANSMISSION DE PARAMÈTRES
50
a)
Transmission par valeur
50
b)
Transmission par variable
50
c)
Variable formelle et variable effective
51
d)
Variable locale et variable globale
52
VI.5.
SYNTAXE DES PROCEDURES
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CHAPITRE VII - LES TYPES PRÉDÉFINIS 54 VII.1. VARIABLES ALPHANUMÉRIQUES
54
a)
Codage des informations
54
b)
Variables caractères
55
c)
Chaînes de caractères
56
VII.2.
OPÉRATEURS, PROCÉDURES et FONCTIONS
57
a)
Opérateurs
57
b)
Fonctions
57
c)
Procédures
58
VII.3.
TABLEAUX
59
a)
Introduction
59
b)
Définitions
60
c)
Vecteurs
60
d)
Matrices
62
VII.4.
LES FICHIERS
63
a)
Introduction
63
b)
Création d’une fichier séquentiel
63
c)
Ouvrir le fichier
65
d)
Lecture et écriture dans un fichier
65
e)
Fermeture du fichier
65
f)
Déplacement à la fin du fichier
65
VII.5.
LE TYPE ENREGISTREMENT
66
VII.6.
EXERCICE
67
a)
Vecteurs
67
b)
Chaînes de caractères
67
CHAPITRE VIII - PROCÉDURES GRAPHIQUES VIII.1. INTRODUCTION
69 69
VIII.2.
INITIALISATION DE L'ÉCRAN GRAPHIQUE
69
VIII.3.
REPRÉSENTATION DU DIAGRAMME EN BATONNETS
70
a)
Bar
70
b)
Bar3d
70
VIII.4.
TRACÉ DE LIGNES ET DE POINTS
71
a)
MoveTo
71
b)
MoveRel
71
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c)
PutPixel
71
d)
LineTo
71
e)
Line
71
VIII.5.
AFFICHAGE DE MESSAGES EN MODE GRAPHIQUE
71
a)
OutText
71
b)
OutText
72
c)
SetTextStyle
72
CHAPITRE IX -
TABLE DES MATIÈRES
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