Maintenant que nous savons ce que sont les algorithmes, nous pouvons continuer à apprendre d’autres éléments de base qu’on peut trouver dans la plupart des langages de programmation. N’oubliez pas qu’un algorithme est une procédure de résolution de problèmes qui consiste en une séquence d’instructions bien définies, structurées et finies. Pour exécuter toutes ces instructions dans l’ordre que nous voulons, il existe différentes structures de contrôle, telles que des conditions ou des boucles.
Structures conditionnelles et boucles
Les instructions conditionnels sont des structures qui nous permettent de choisir entre effectuer une action ou une autre. Comme le mot l’indique, c’est une condition, nous pouvons donc la considérer comme le « si » conditionnel que nous utilisons dans une phrase. Par conséquent, en utilisant le mot en anglais, nous pouvons l’exprimer dans le code comme IF. Sur la plate-forme Codelearn, l’aventure de Karel nous aide à comprendre facilement les instructions conditionnelles. Dans cette aventure, nous devons guider un robot virtuel à travers un labyrinthe et nous pouvons faire que ce robot puisse « choisir » quoi faire grâce aux conditions ; par exemple, on peut lui dire dans sa langue (programmation) la phrase : « si tu trouves un mur, tourne à droite ». Mais que doit faire Karel s’il n’y a pas de mur ? Dans ce cas, on pourrait aussi utiliser un ELSE pour lui donner une autre instruction et l’indiquer, par exemple : « sinon (si tu ne trouves pas de mur), avance ».
Il y a trois types d’instructions conditionnelles : simple, alternative et imbriquée. La première est la plus simple : si la condition arrive, on fait ce qui est associé au conditionnel (sinon, on ne fait rien). Dans le cas de l’alternative, si la condition se produit, vous devez faire quelque chose, mais quand cela ne se produit pas, vous devez également faire quelque chose de différent. Enfin, l’instruction conditionnelle imbriquée est celui qui est utilisé lorsqu’il y a plusieurs possibilités et, pour chacune d’elles, une action doit être réalisée.
Il existe différentes instructions pour inclure des conditions dans notre code. On peut aussi le faire avec des structures itératives comme WHILE, l’une des boucles les plus utilisées en programmation. Les boucles sont des séquences d’instructions cycliques qui nous permettent de répéter une action alors qu’une certaine condition se déroule et ne s’arrêtent pas tant que cette condition n’est pas remplie. Bien qu’elles présentent une certaine complexité, les boucles nous font gagner du temps et des lignes de code, ce qui nous permet d’avoir un code clairement structuré et plus facile à modifier.
Variables et fonctions
Un autre élément de base que nous devons connaître sont les variables, l’un des mécanismes les plus puissants dont nous disposons lors de la programmation. Une variable est la capacité d’un programme à stocker des informations dans la mémoire d’un ordinateur avec l’intention de les réutiliser plus tard. Formellement parlant, une variable est un nom qui fait référence à une valeur.
Un exemple qui peut nous aider à comprendre ce concept : la mémoire d’un ordinateur est comme une commode pour nos chaussettes (une commode avec des milliards de tiroirs !). Afin d’organiser au mieux cette commode, nous avons décidé qu’il n’y aura qu’une paire de chaussettes dans chaque tiroir et que, afin de les localiser rapidement, nous mettrons une étiquette avec un nom identifiant à l’extérieur du tiroir. Ainsi, lorsque l’on voudra récupérer les chaussettes, il faudra chercher sur la commode (mémoire) l’étiquette qui identifie les chaussettes qui nous intéressent. Dans le cas d’une variable, le processus que nous venons de décrire s’effectuerait par l’opération d’assignation qui associe un nom de variable (l’étiquette du tiroir) et une valeur (les chaussettes). Au cours d’un programme, chaque fois que l’on veut utiliser la valeur référencée par la variable, il suffit d’écrire le nom de la variable.
Enfin, si l’on parle de structuration du code, il faut aussi parler des fonctions. Chaque fois que nous avons défini ce qu’est la pensée informatique, nous avons mentionné la décomposition, une technique qui nous permet de transformer un gros problème en différents problèmes plus petits. Les programmeurs utilisent cette technique pour structurer les programmes et éviter d’écrire des codes trop longs ; ils écrivent des morceaux de code séparément et chacun de ces morceaux effectue des tâches ou des calculs spécifiques.
Ces instructions générales qui contiennent d’autres instructions plus spécifiques sont des fonctions et chaque fonction est définie selon le langage de programmation utilisé. Il existe différents types de fonctions et nous n’entrerons pas maintenant dans les détails, mais nous pouvons conclure qu’elles sont une ressource très utile pour structurer les instructions dans le code, pouvoir les répéter rapidement et faciliter la modification du code lorsque des erreurs sont détectées.
À propos de son fonctionnement, les fonctions sont composées de deux parties, la définition et l’appel de fonction. La définition est la partie où nous expliquons au langage comment effectuer une opération, tandis que l’appel est le moment où nous indiquons au langage que nous voulons exécuter l’opération que nous lui avons enseignée : quand nous apprenons l’addition, à l’école on nous apprend comment effectuer une opération (l’addition) et ce processus est stocké dans notre cerveau associé à un mot-clé : ADDITION (le nom de la fonction). Cependant, nous ne passons pas la journée à faire des additions; nous ne le faisons que lorsque quelqu’un nous demande « quelle est la somme de deux nombres ». Le stockage dans notre cerveau est la définition et l’appel est lorsque quelqu’un nous demande quelle est la somme de deux nombres.
Chez Codelearn, nous travaillons progressivement tous ces concepts avec les plus jeunes à travers différents langages de programmation, afin que nous puissions nous assurer que nos élèves intériorisent les bases de la programmation et acquièrent des connaissances essentielles qui leur permettent d’apprendre de nouveaux langages et de ne pas être limités à un seul langage ou programme. Renseignez-vous sur la méthode ou contactez-nous si vous avez besoin de plus d’informations sur l’activité parascolaire.