Les Algorithmes Expliqués aux Débutants : Guide Simple

Un guide simple et accessible pour comprendre les bases des algorithmes, avec des exemples de la vie courante et des explications pas à pas.

Qu'est-ce qu'un algorithme ?

Un algorithme est une suite finie et ordonnée d'instructions non ambigües, permettant de résoudre un problème ou d'atteindre un objectif. Imaginez une recette de cuisine : elle décrit une série d'étapes précises à suivre pour préparer un plat. Chaque étape est une instruction, et l'ordre dans lequel elles sont exécutées est crucial pour le résultat final. Un algorithme, c'est la même chose, mais appliqué à des problèmes plus généraux, souvent informatiques.

Les caractéristiques essentielles d'un algorithme

➔ Finitude

Un algorithme doit se terminer après un nombre fini d'étapes. Il ne doit pas boucler indéfiniment.

➔ Déterminisme

Pour les mêmes entrées, l'algorithme doit toujours produire les mêmes sorties. Il n'y a pas de place pour l'aléatoire.

➔ Précision (non-ambiguïté)

Chaque instruction doit être claire et précise, sans aucune interprétation possible.

➔ Entrées

Un algorithme prend des données en entrée (les ingrédients de la recette, par exemple).

➔ Sorties

Un algorithme produit un résultat en sortie (le plat cuisiné).

➔ Effectivité

Chaque instruction doit être réalisable par la machine ou l'exécuteur de l'algorithme en un temps fini.

Exemples concrets d'algorithmes

➔ Recette de cuisine

Comme mentionné précédemment, une recette est un excellent exemple. Les ingrédients sont les entrées, les étapes de préparation sont l'algorithme, et le plat cuisiné est la sortie.

➔ Itinéraire routier (GPS)

Le point de départ et la destination sont les entrées. L'algorithme calcule le meilleur itinéraire en tenant compte de la distance, du trafic, etc. Le trajet est la sortie.

➔ Tri d'une liste de nombres

On donne une liste de nombres en désordre (entrée), l'algorithme les trie par ordre croissant ou décroissant (algorithme), et on obtient la liste triée (sortie).

➔ Recherche d'un mot dans un dictionnaire

Le mot à chercher est l'entrée, l'algorithme effectue une recherche (par exemple, par ordre alphabétique), et la sortie est la définition du mot (ou l'indication qu'il n'existe pas).

➔ Calcul d'une facture

Les articles achetés, leurs prix et les quantités sont les entrées. L'algorithme calcule le total, les taxes, etc. La facture est la sortie.

Représentation des algorithmes

Plusieurs façons de représenter un algorithme existent

➔ Langage naturel

Simple pour une première approche, mais manque de précision.

➔ Pseudo-code

Un langage informel, plus structuré que le langage naturel, mais moins rigoureux qu'un langage de programmation. Il utilise des mots-clés comme Si, Alors, Sinon, Pour, TantQue. C'est une excellente façon de concevoir un algorithme avant de le traduire en code.

➔ Organigrammes (ou algorigrammes)

Représentations graphiques avec des symboles (rectangles pour les actions, losanges pour les décisions). Utiles pour visualiser le flux de l'algorithme, mais moins pratiques pour les algorithmes complexes.

➔ Langages de programmation

La traduction de l'algorithme en un langage informatique (Python, Java, C++, etc.) pour qu'il puisse être exécuté par un ordinateur.

Applications des algorithmes dans le monde numérique

Les algorithmes sont omniprésents dans le monde numérique

➔ Moteurs de recherche (Google, Bing)

Ils utilisent des algorithmes complexes pour indexer les pages web, comprendre les requêtes des utilisateurs et classer les résultats de recherche.

➔ Réseaux sociaux (Facebook, Twitter, Instagram)

Les algorithmes déterminent ce qui s'affiche dans votre fil d'actualité, les publicités que vous voyez et les suggestions d'amis.

➔ Plateformes de commerce en ligne (Amazon, eBay)

Les algorithmes gèrent les recommandations de produits, les systèmes de notation et les processus de paiement.

➔ GPS et applications de navigation

Les algorithmes calculent les itinéraires, estiment les temps de trajet et gèrent les informations sur le trafic.

➔ Intelligence artificielle et apprentissage automatique

Les algorithmes sont au cœur de l'IA et de l'apprentissage automatique, permettant aux machines d'apprendre à partir de données et de prendre des décisions.

➔ Cryptographie

Les algorithmes de chiffrement protègent les données sensibles lors des transmissions sur internet.