My first attempt to provide a less boring and more interactive course about algorithms and data structures :)

1. LOGO
Soltana Ghanem : sultana.ghanem@gmail.com
1ère année IAG
2009 - 2010
Institut Supérieur
de Gestion de Tunis

2. Objectifs
être capable de choisir la structure adéquate à chaque
problème
connaître les structures de données linéaires
pouvoir implémenter les structures de données
linéaires
connaître les avantages et inconvénients
de chaque structure
connaître l’utilité des structures de données
L’étudiant devra :
2

3. Références
 Michel Divay : Algorithmes et structures de données
génériques
 Abdelali Guerid, Pierre Breguet, Henri Röthlisberger :
Algorithmes et structures de données avec C++ et Java
 Cours Pr. Nahla Ben Amor : Algorithmes et structures de
données, http://isgprog2.ifrance.com/
3

4. Plan
4
Définitions1
Structures de données linéaires2
Exercice33
Tableau contiguë
Liste chainée
File
Pile

5. Définitions
5
C’est un programme écrit
avec un langage naturelAlgorithme
C’est une structure logique destinée à contenir des
données, afin de leur donner une organisation
permettant de simplifier leur traitement
Structure
de données

6. Définitions
6
Mise en situation :
Vous voulez créer une application qui calcule votre
moyenne (6 matières)
Vous décidez de créer 12 variables qui serviront à
contenir vos notes : mat1_exam, mat2_exam..
On vous demande de réaliser une application qui calcule la
moyenne de tout les étudiants de ta classe (40)
 Vous allez définir et gérer manuellement 40 * 12 variables!

7. Tableau contiguë
7
Un tableau est un ensemble de cellules contigües visant
à contenir des données homogènes
Un tableau est caractérisé par :
• Un nom
• Une taille physique
• Le type des données qu’il va contenir

8. Tableau contiguë
8
12 7 8 18 3T =
Indice 21 3 4 5
Exemple :
• Pour récupérer la valeur d’une case :
Nom_du_tableau [ indice ]  T[4] contient la valeur 18
• Pour modifier une case :
Nom_du_tableau [ indice ] = Valeur  T[2] = 200
12 200 8 18 3
21 3 4 5

9. Tableau contiguë
9
Manipulation des tableaux contigües :
Suppression
Taille () : entier= une fonction qui retourne la taille logique du
tableau
• A la création du tableau, initialisez la variable taille 0
• Si une opération d’ajout est effectuée avec succès, alors taille  taille +1
• Si une opération de suppression est effectuée avec succès, alors taille taille -
1
Récupérer ( indice : entier ) : Objet = fonction qui retourne l’élément se
trouvant à la position indice
Pré condition :
• indice > 0 et indice <= taille ()
Traitement : retourner ( tableau [ indice ] )

10. Tableau contiguë
10
Ajouter ( élément : objet , indice : entier ) : booléenne = fonction qui
ajoute l’élément dans le tableau à la position indice
Pré condition :
• taille() < taille physique
• indice > 0 et indice <= taille () + 1
• élément à ajouter doit être de même type que les
éléments contenus dans le tableau
12 7 8 18 3
Ajouter ( 200 , 3 )
21 3 4 5
12 7 8 8 18 3
12 7 200 8 18 3
21 3 4 5
21 3 4 5 6

11. Tableau contiguë
11
Supprimer ( indice : entier ) : booléenne = fonction qui supprime
l’élément se trouvant à la position indice
Pré condition :
• indice > 0 et indice <= taille ()
Supprimer ( 3 )
12 7 200 8 18
21 3 4 5
12 7 8 8 18
21 3 4 5
12 7 8 18 18
21 3 4 5
L’élément d’indice 5 sera toujours présent mais l’décrémentation de la
taille le rendra inaccessible .

12. Tableau contiguë
12
InconvénientsAvantages
Simple à implémenter
et à manipuler
Accès directe aux
données
On doit définir la taille
maximale au préalable
L’espace mémoire doit
être contiguë
Utilisation non optimisée
de la mémoire
Ajout et suppression en
fin de tableau en O(1)

13. Liste chainée
13
Une liste chainée est un ensemble
de nœuds reliés entre eux
Une liste peut être caractériser par un nœud
tête. Ce dernier sera le point de départ pour
retrouver tous les autres nœuds
Un nœud est une entité renfermant de
l’information et ayant un pointeur sur le
nœud qui la suit
LISTE
Nœud
Implémentation

14. Liste chainée
14
12 7 8 18 3
Nœud
Pointeur
Tête de liste
suivant suivant
Exemple :
• la tête de liste représente le point d’accès à la liste
• Chaque nœud :
• Renferme une information
• Indique l’emplacement du prochain nœud
• Le dernier nœud ne pointe vers rien (null)

15. Liste chainée
15
Ajout : cas 1 : à la première position
12 7 8 18 3
22
12 7 8 18 322

16. Liste chainée
16
Ajout : cas 2 à la nième position
12 7 8 18 3
22
12 7 8 22 18 3

17. Liste chainée
17
Suppression: cas 1 : de la tête de liste
12 7 8 18 3
7 8 22 18 3
Il est préférable d’optimiser
la gestion de mémoire !!

18. Liste chainée
18
Suppression: cas 2 : suppression d’un élément autre que la tête de liste
12 7 8 18 3
12 7 18 3
À supprimer

19. Liste chainée
19
InconvénientsAvantages
Meilleur utilisation de la
mémoire
Toutes les opérations Sur
la tête de liste sont en O(1)
L’accès aux données
est plus couteux O(n)
Ajout à la fin de liste
en O(n)
L’espace mémoire ne doit
pas être contiguë
La taille de la liste peut ne
pas être définie au préalable
Gestion des
pointeurs

20. File
20
Une file (Queue) est un type particulier de liste, où les
éléments sont insérés en queue et supprimer en tête
Le nom vient des files d’attente, où le premier arrivé est
le premier servi : FIFO (First In First Out )
Les files sont d’un usage très répondus dans la
programmation des système d’exploitation : gestion des
processus, gestion des imprimantes…

21. File
21
Exemple :
Un nouveau venu
Point de sorite
12 7 8 18 3
14
1 2 3 4 5
Station de traitement
• Seul le premier élément peut quitter la file
• Les nouveaux éléments sont ajoutés à la fin de la file

22. File
22
Implémentation
Puisque les Files sont des cas particuliers de listes pourquoi ne pas
utiliser ces dernières pour les implémenter ?
Doit-on utiliser les tableaux contigües ou les listes chainées?
Liste doublement chainée !!
Enfiler ( élément )  revient à faire ajouter ( élément, taille ()+1 )
Défiler ( )  revient à faire supprimer (1)

23. Pile
23
Une pile (stack) représente une séquences d’éléments
accessibles par une seule extrémité appelée sommet
La stratégie de gestion d’une pile est : dernier arrivé,
premier servi : LIFO ( Last In First Out )
Les opérations de mise à jour (insertion et suppression),
d’après la définition, sont seulement appliquées sur le
sommet

24. Pile
24
12
7
8
18
3
Exemple :
Base
Sommet Je vois mieux
maintenant !!
• Le sommet de la pile est le seul élément manipulable
• Pour manipuler un élément se trouvant au milieu de la pile il faudra
dépiler tout ces prédécesseurs
•Si on ajoute un nouvel élément il serra empiler au dessus du sommet

25. Pile
25
Doit-on utiliser les tableaux contigües ou les listes chainées?
Tableau contiguë !!
Empiler ( élément )  revient à faire ajouter ( élément, taille () +1 )
Dépiler ( )  revient à faire supprimer (taille () )
Sommet ( )  revient à faire récupérer ( taille () )
Les piles sont utilisées pour gérer les appels récursifs !!!!
liste chainée !!

26. Exercice : Quiz
26
Quel est la structure de données linéaire la plus adéquate
à chaque problème?
1 La gestion d’une équipe de football
2 La gestion des demandes de location de voitures
Le problème des tours de Hanoï33
44 La gestion des clients d’une banque
Tableau contiguë
File
Pile
Liste chainée