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Structures de donnéesIFT-10541
Abder AlikacemAbder Alikacem
Types de données abstraites (1)
Semaine 1
Département d’informatique et de génie logiciel
Édition Septembre 2009
! +
Plan
• Introduction• Analyse et abstraction• Modélisation
• Types de données abstraits• Spécifications• Implantation
• Plan et modalités du cours
Viny, la mascotte du cours!!Viny, la mascotte du cours!!
Conventions de représentation
Conventions de représentation de l’information(Interface):• integer idem pour tout programme sur un même ordinateur,
utilisant le même langage: int x;
Conventions d’utilisation (Opérateurs):• integer pas de décimales: x = 5/2;
D’une manière générale, pour définir un type de données, on a besoin dedécrire éventuellement:
• son nom (syntaxe);• sa sémantique;• son domaine de valeurs;• ses contraintes;• etc..
+ son comportement: { opérateurs }
Interface publique
Conventions de représentation
0 0 00
0 0 ±00
± •bit de signe•complément à 1: C1
•complément à 2: C2
Structuration de base = types simples (ex. le type int)
• convention de représentation interne (Modèle interne):
• int x, y;
• choix de représentation interne {implantation de l’interface}
Modèles internes
Conventions de représentation
0 0 11
0 0 100
0 +3 (x)
+1-
0 0 11
0 0 101
0 +3 (x)
-1
0 0 010 +2
+
y = x – 1;
0 0 11
1 1 111
0 +3 (x)
-1
0 0 010 +2
+
Bit de signeComplément à 2
main()
Opérateurs de haut niveau
Opérateurs de plus haut niveau (plus abstraits) :
• post/pré-incrémentation:• x++;• ++x;
• post/pré-décrémentation:• x--;• --x;
• donnent une facilité de manipulation
Conventions transparentes
Transparence des types de base:
00011101010101000101010101010010101010000111111100000101….
0 0 0 1 1
int x;
y = x++;
Types de base
Types de base:• en C/C++:
• int, float, char, double, long, short• tableaux, string, etc.
• en Pascal:• set
• en SmallTalk:• dictionnaires: {<clé,élément>}
Types structurés
types de base modélisation de base• traitement numérique (appl. scientifiques)• traitement de texte (caractères)
types structurés modélisation d’objets• enregistrements (étudiants, cours, BD, …)• modélisation orientée objet (OO)
types structurés = agrégation d’éléments de base
Problématique
• Les méthodologies TDA et OO s'adresse au problème du développement de logiciel
• Coûts logiciels / résultats
Source: US Gov. Accounting Report, (in B. Cox, OO Prog.)
29%
19%
2% 3%
47%
Delivered but notused
Abandoned orreworked
Paid for but notdelivered
Used after rework
Used as delivered
Besoin de types plus complexes!
• Caractéristiques d’un système sont souvent difficiles à être représentées directement dans un ordinateur.
• Existences de distances conceptuelles.
• Comment réduire ces distances?• Analyse (descendante) du domaine• Abstraction (à partir des objets informatique de base jusqu’à une
possible représentation du réel)
C’est la modélisation!
Pourquoi modéliser les données ?
L’élaboration d’un algorithme est grandement facilité par l’utilisation de types ou structures de données abstraites de plus haut niveau, et de fonctions de manipulations associées.
Une structure de données doit modéliser au mieux les informations à traiter pour en faciliter le traitement par l’algorithme considéré.
Choisir les bons modèles de données est aussi important que le choix de bons algorithmes.
Algorithme et structure de données abstraite sont intimement liés :
Programme = algorithme + données
Programmes et informations
information intermédiaire
outputinput
Programme = Algorithme + données
Principe de la modélisation
Hiérarchie• Relation entre plusieurs petites composantes.• Décomposition. Réduire le système en plusieurs plus petits
systèmes plus faciles à modéliser. Divide & conquer.• Assurer la collaboration pour créer un système qui effectuera les
fonctionnalités désirées.
Masquage d’information. Information hiding.• Encapsulation
• Regrouper (enclosure) ensemble des attributs et méthodes qui logiquement ont une affinité (coupling & cohesion).
• Masquage d’information• Cacher les secrets d’une implémentation.
Abstraction• Permet de négliger les détails moins importants.• Permet de se concentrer sur les aspects les plus importants du
système à modéliser.
Encapsulation vs Masquage d’information
• Encapsulation• Regrouper (enclosure) ensemble des attributs et méthodes
qui logiquement ont une affinité (coupling & cohesion).• Masquage d’information
• Cacher les secrets d’une implémentation.
Un n’implique pas nécessairement l’autre, mais dans l’usage courant, les deux concepts sont souvent interchangés. Avec le temps, ils sont devenus des synonymes.
• L’encapsulation des données est différente suivant les langages et dépend des règles de visibilité adoptées par défaut par ces langages.
• On distingue généralement 3 règles de visibilité (on donnera, à titre d’exemple, le mot-clé Java correspondant) pour les différents composants d’une classe (variables d’instance et méthodes):
• publique (public) : visible de partout• protégée (protected) : visible à l’intérieur de la classe et des sous-classes
• privée (private) : visible que pour les méthodes de la classe
• Dans certains langages, il y a aussi une notion de composant friend visible par toutes les autres méthodes des classes définies dans le même fichier ou package.
Encapsulation vs Masquage d’information
Construction d’un modèle
Modélisation:
• Réalité Modèle
Modélisation:
• Réalité Modèle
Construction d’un modèle
Modélisation:
• Réalité Modèle
Construction d’un modèle
x
Modélisation:
• Réalité Modèle
Construction d’un modèle
x
Modélisation:
• Réalité Modèle
float x;
Construction d’un modèle
struct Pt { float x; float y; float z; } ;
float x;
x
Modélisation:
• Réalité Modèle
Construction d’un modèle
struct Pt { float x; float y; float z; } ;
struct Plan { pt p[4]; } ;
x
Modélisation:
• Réalité Modèle
float x;
Construction d’un modèle
struct Boite { Plan pl[6]; };
struct Pt { float x; float y; float z; } Pt;
x
Modélisation:
• Réalité Modèle
float x; struct Plan { Pt p[4]; };
Construction d’un modèle
struct Pt { float x; float y; float z; };
Boite b1;
x
Modélisation:
• Réalité Modèle
float x; struct Plan { Pt p[4]; };
struct Boite { Plan pl[6]; };
Construction d’un modèle
Modélisation = transfert
Boite b1;…b1.rotation(b1,45);…
Modélisation:
• Réalité Modèle
Création d’un modèle
struct boite { Plan pl[6]; };
struct Pt { float x; float y; float z; };
struct Plan { Pt p[4]; };
float x;Boite b1;…b1.rotation(b1,45);…
Modélisation:• modèle près de la réalité• modèle distant des détails d’implantation
typedef struct { plan pl[6]; } boite;
typedef struct { float x; float y; float z; } pt;
typedef struct { pt p[4]; } plan;
float x;Boite b1;…b1.rotation(b1,45);…
boîte noire
Modélisation:• modèle près de la réalité• modèle distant des détails d’implantation
Les types de données abstraites (TDA)
Programme indépendant de l’implantation du type Boite:
Boite b1, b2, b3;b1.creer(…);b2 = b1;b3 = b2;b1.rotation(45);b2.poseSur(b3);
Boite est alors un type abstrait!
Un type de données abstrait modélise l’« ensemble des services » désirés
plutôt que l’organisation intime des données (détails d’implémentation).Il est caractérisée par :
• son contenu• les interactions possibles (manipulation, accès, ...)
Les types de données abstraites (TDA)
Un type abstrait:
• est défini uniquement• par ses conventions d’utilisation• par le comportement des objets de ce type (i.e., par les
méthodes applicables sur les objets de ce type)• ne décrit pas le modèle d’implantation choisi
• sert à isoler les programmes des données (structuration interne)• crée une indépendance des applications face aux modèles
d’implantation (continuité de la programmation structurée)• permet l’encapsulation de la définition d’un type
Les types de données abstraites (TDA)
Les types de données abstraites (TDA)
Un type abstrait:C’est un objet créée à partir d’un ensemble de données organisé et
reliées logiquement pour que: – les spécifications de cet objet et des opérations associées soient séparées de leur représentation interne et de la mise en œuvre des opérations.
La notion de type de données abstrait (T.D.A.) est indépendante de tout langage de programmation.
Les TDA généralisent les types prédéfinis
Nés de préoccupation de génie logiciel• abstraction• encapsulation• vérification de types
Les types de données abstraites (TDA)
Préoccupation de génie logiciel
•se placer à un niveau d'abstraction élevé
•éviter les erreurs de conception
• programmer avec des opérations de haut niveau
• qui ne dépendent pas de la représentation interne
•qui permettent de changer de représentation
•qui permettent à l'utilisateur de se concentrer sur les problèmes de conception en ignorant les détails de réalisation
• encapsuler les données
•n'accéder à la représentation interne que via des fonctions
•l'utilisateur ne voit que les services (l’interface) pas la représentation interne
Indépendance programmes/données
Indépendance programmes/données:
Les types de données abstraites (TDA)
Indépendance programmes/données:• modularité de développement
Les types de données abstraites (TDA)
Indépendance programmes/données:• modularité de développement• facilité d’assemblage de modules
Les types de données abstraites (TDA)
Indépendance programmes/données:• modularité de développement• facilité d’assemblage de modules• validation modulaire et continue
Les types de données abstraites (TDA)
Indépendance programmes/données:• modularité de développement• facilité d’assemblage de modules• validation modulaire et continue• Réutilisation
Les types de données abstraites (TDA)
Indépendance programmes/données:• modularité de développement• facilité d’assemblage de modules• validation modulaire et continue• Réutilisation• Évolution
Les types de données abstraites (TDA)
Indépendance programmes/données:• modularité de développement• facilité d’assemblage de modules• validation modulaire et continue• Réutilisation• Évolution• coût d’entretien
Les types de données abstraites (TDA)
valide :•réalise exactement les tâches définies par la spécification
robuste :• fonctionne même dans des conditions anormales
fiable :•valide + robuste
extensible : •s'adapte aux changements de spécification
réutilisable : •en tout ou en partie dans de nouvelles applications, par d’autres
compatible : peut être combiné avec d'autresautres :
•efficace, portable, vérifiable, facile d'utilisation
Qualités d’un logiciel
Préoccupation de génie logiciel
•Partie immergée de l'iceberg
•Estimation
•adaptation à l'évolution des besoins (42 %)
•modification des formats de données (17 %)
•corrections d'erreurs urgentes (12 %)
•corrections d'erreurs mineures (9 %)
•modification de matériel (6 %)
•documentation (5 %)
•amélioration de l'efficacité (4 %)
Maintenance
Préoccupation de génie logiciel
Bidouilleur génial isolé
•quelque fois utile
•souvent considéré comme une calamité
•en un mot : ringardMembre d'une équipe
•doit maintenir ou faire évoluer ou réutiliser du code écrit par d'autres
•doit s'adapter aux utilisateurs
•doit choisir et utiliser sur des gros projets –des bibliothèques de code déjà écrit–des ateliers de génie logiciel–des normes de qualité, guides de style, "design patterns"
Programmer aujourd’hui
Préoccupation de génie logiciel
Règle empirique des 90-10 (80-20)• Un programmeur passe 90 % de son temps sur 10 % du code.
Sur ces 10 % l'efficacité est cruciale : • chercher à optimiser le code• s'intéresser à la représentation interne
Pour le reste du programme • les autres critères sont primordiaux :
– lisibilité, maintenance etc. • rester à un niveau d'abstraction élevé.
Programmer aujourd’hui
Préoccupation de génie logiciel
Spécifications des types de données abstraits
Du point de vue informatique, un type de données abstraite peut être spécifié à deux niveaux :
• niveau fonctionnel / logique : spécification formelle des données et des algorithmes de manipulation associés
• niveau physique (programmation) : comment est implémentée le type de données abstraite dans la mémoire de la machine
déterminant pour l’efficacité des programmes utilisant ces données.
Au niveau formel (modèle), on veut généraliser cette idée « d’objets » manipulables par des opérateurs propres, sans forcément en connaître la structure interne et encore moins l’implémentation.
• Par exemple, vous ne pensez pas un int comme une suite de 32 bits, mais bien comme un « entier » (dans un certain intervalle) avec ses opérations propres : +, -, *, /
Une structure de données abstraite définit une abstraction des données et cache les détails de leur implémentation.
• Abstraction : identifier précisément les caractéristiques de l’entité (par rapport à ses applications), et en décrire les propriétés.
Spécifications des types de données abstraits
On identifie usuellement 4 types de « services » :
1. les modificateurs, qui modifient le T.D.A.2. les sélecteurs, qui permettent « d’interroger » le T.D.A.3. les itérateurs, qui permettent de parcourir la structure4. les constructeurs (que l’on verra plus tard)
Exemple :tableau dynamiquemodifieur : affectation d’un élément (t[i]=a)sélecteur : lecture d’un élément (t[i])sélecteur : le tableau est-il vide ? (t.size() == 0)itérateur : index d’un élément ([i] ci-dessus)
Spécifications des types de données abstraits
Incarnation d’un TDA
Une incarnation (une réalisation, une mise en œuvre, une « implémentation ») d'un TDA est la déclaration des structures de données particulières et la définition des opérations primitives retenues pour représenter le TDA.
•L’interface (fichier .h)•Et la définition (i.e le code) des opérations primitives dans un langage particulier
– L’implémentation (fichier .cpp)
les programmeurs ont deux casquettes:• le concepteur du TDA qui met en œuvre les primitives et doit connaître la représentation interne adoptée. On parle de programmation de bas niveau.• l'utilisateur du TDA qui ne connaît que les services (les opérations) et n'accèdent jamais à la représentation interne. On parle de programmation de haut niveau.
L’interface
Communication programmes/données:
donnéesprogramme
interface
main()
Avec les types de données de base:
donnéesprogramme
interface
int x, y;
y = x + 1;
int x, y;=, +, -, ++, --, *, /, ...
L’interfacemain()
Avec des types structurés:
donnéesprogramme
interface
boite b1;
rotation(b1,45);
Boite b1;rotation, poseSur, ...
L’interfacemain()
Interface =
ensemble de fonctions de manipulation d’objets d’un type abstrait
= (convention + comportement)
={ prototypes} + spécifications formelles
donnéesprogramme
int x, y;
y = x + 1;
L’interfacemain()
donnéesprogramme
interfacespécification formelled’un type abstrait
choix d’un modèled’implantation
indépendants!!!
Programmation d’un type abstrait
Spécifications « langage C »
L L +i x
• prototype de la fonction implantant l’opérateur:• Liste ajouterListe(Liste l, TypeEl x, int i, int *err);
• préconditions conditions devant être vraies au départ pour assurer le bon fonctionnement de l ’opérateur
• l ne doit pas être pleine et i [1,|L|+1]
• postconditions conditions étant vraies (observables) après l’application (correcte) de l’opérateur
• l contient x et *err = OK si les préconditions sont respectées• l est inchangée sinon et
*err contient:PAM si L est pleine,PERR si i [1,|L|+1]
• valeur retournée en output de l’application de l ’opérateur:• l mise à jour ou l inchangée en cas d'erreurs
Spécifications « C++ »
L L +i x
• prototype de la méthode implantant l’opérateur:• void ajouter(TypeEl x, int i) throw(range_error, length_error);
• préconditions conditions devant être vraies au départ pour assurer le bon fonctionnement de l ’opérateur
• La liste ne doit pas être pleine et i [1,|L|+1]
• postconditions conditions étant vraies (observables) après l’application (correcte) de l’opérateur
• La liste contient x si les préconditions sont respectées• La liste est inchangée sinon et :
• Exceptions les exceptions lancées par la méthode lors d’un problème
• si L est pleine,• si i [1,|L|+1]
• valeur retournée en output de l’application de l ’opérateur:• aucune
Spécifications version dOxygen
L L +i x
• prototype de la méthode implantant l’opérateur:• void ajouterListe(TypeEl x, int i) throw(range_error, length_error);
/** * \brief Ajouter un nouvel élément dans la liste * * \pre il y a assez de mémoire pour ajouter l'élément x * \pre la position d'ajout, pos, est comprise entre 1 et |L|+1 * * \post la liste comprend un élément de plus * \post la liste est inchangée sinon * * \exception range_error si la position est erronée * \exception length_error si pas assez de mémoire * */
Modèles d’implantation
Choix d’un modèle d’implantation:
Besoins de l’application: temps de réponse volume de données volatilité des données
Ressources disponibles: temps CPU espace-mémoire systèmes d’exploitation et architecture du système complexité: temps de développement, d’implantation
et de mise à jour
• Interface de communication • Interface explicite (publique)• Masquage des informations• Offrir des opérateurs sans connaître les détails de l’implémentation• Factoriser le code de l’implémentation des opérateurs: fonctions privées.
Interface
Données
Fonctions
Utilisation d’un type abstrait
main()
Utilisation d’un type abstrait
• Quand on développe une structure, on doit le considérer comme un « type abstrait », c’est-à-dire dont la spécification ne dépend pas de l’implémentation.
• Pour établir cette spécification (qui risque moins de changer que l’implémentation), il faut avoir recours à une documentation complète de chacune des fonctions qui permettent de manipuler les objets du type en question.
• La meilleure façon de procéder est d’employer une convention sur la façon de documenter les fonctions.
• La convention de documentation la plus utilisée à l’heure actuelle est sans doute celle employée par l’utilitaire Doxygen http://doxygen.org
• Doxygen permet de générer automatiquement, à partir du code, une documentation dans un format pratique (le plus souvent html).
Avantages des TDA
Écriture de programmes en couches : •la couche supérieure traite le problème dans les termes du domaine
de problèmes•Empiler (x, P)
•la couche inférieure entre dans les détails du langage de programmation
•tab[sp++] = x
Séparation claire •des offres de service •du codage
Et..•facilité de compréhension et d'utilisation des modules de codes•prise en compte de types complexes•briques d'une structuration modulaire rigoureuse•introduction à la programmation objet
Avantages des TDA
Non-respect de la théorie du contrat
// Nombres.h#define MAX 1000typedef struct{
float t[MAX]; int nb;} Nombres;
// SuperProg.c#include ‘’Nombres.h’’int main(){
Nombres mes_nombres;mes_nombres.nb=3;mes_nombres.t[0]=33.12f;mes_nombres.t[1]=2537.6f;mes_nombres.t[1]=302.5f;return 0;
}
Respect de la théorie du contratThéorie du contrat
Avantages des TDA
Code originelCode changé pour un tableau dynamique
Non-respect de la théorie du contrat• On modifie sauvagement les
données dans structures à tous les endroits où on a besoin des structures. On considère que tous les membres de la structure sont accessibles.
• Ça semble plus facile à faire pour un débutant.
• Un changement de conception d’une structure devient impossible dès que le logiciel prend de l’envergure.
Respect de la théorie du contrat
• L’idée est de préparer le logiciel à un changement radical du contenu de la structure.
• On passe obligatoirement par des fonctions pour accéder aux membres structures.
• On ne fait jamais de supposition sur l’existence de tel membre.
• Plus difficile à réaliser pour un débutant.
• Ça facilite les changements de conception de structures.
Avantages des TDA
Théorie du contrat
• Cela est peu convaincant avec un si petit exemple, mais lorsque le programme devient un peu plus grand, cela a un impact majeur sur la réussite d’un projet.
• On doit toujours favoriser la simplicité et la durée de vie du code qui utilise les structures, et non pas du code qui implémente ces structures.
Théorie du contrat en C++
• À quoi bon retourner un code d’erreur quand la fonction retourne toujours le même?
CodeErreur initNombres(Nombres *nombres){
nombres->nb=0;return OK;
}
• C’est pour préparer un éventuel changement pour une implémentation où on pourrait imaginer qu’une erreur survienne (un manque de mémoire par exemple) à l’initialisation.
Théorie du contrat en C++
• À quoi bon faire une fonction de destruction vide?CodeErreur detruireNombres(Nombres *nombres){
return OK;}
• C’est pour préparer une éventuelle implémentation où on aurait vraiment quelque chose à faire (libérer de la mémoire, sans doute) lorsque l’objet n’est plus utilisé.
Théorie du contrat en C++
• Le langage C++ permet de faire en sorte que le compilateur interdisse l’utilisation de certains membres de structures, par le mot-clé « private ».
• Aussi, les fonctions peuvent être placées à l’intérieur-même de la structure, évitant ainsi d’avoir à passer un paramètre supplémentaire à chaque fonction.
En C++
Inconvénients des TDA
L'utilisateur d'un TDA connaît les services mais ne connaît pas leur coût.
Le concepteur du TDA connaît le coût des services mais ne connaît pas leurs conditions d'utilisation.
Le choix des primitives est quelque fois difficile à faire.
Les types abstraits
On doit également toujours se poser les deux questions suivantes dans la conception d’un type abstrait :
n ’y a-t-il pas d’opérations contradictoires ? consistance
a-t-on donné un nombre suffisant d’opérations pour décrire toutesles propriétés du type abstrait que l’on voulait spécifier au départ ?
complétude
Types Abstraits et l’Orienté-Objet
« La conception par objets est la construction de systèmes logiciels prenant la forme de collections structurées d ’implémentations de types de données abstraits »
B. Meyer
Gestionnairede données
Programmeurd’application
interface
donnéesprogramme
spécification formelled’un type abstrait
choix d’un modèled’implantation
Cours de structures de données
Cours de structures de données
Tâches à maîtriser
Gestionnairede données
Programmeurd’application
interface
donnéesprogramme
spécification formelled’un type abstrait
choix d’un modèled’implantation
Analyse:-besoins-contraintes
1
Tâches à maîtriser
Gestionnairede données
Programmeurd’application
interface
donnéesprogramme
spécification formelled’un type abstrait
choix d’un modèled’implantation
Analyse:-besoins-contraintes
Conception:-choisir un modèle d ’implantation-réaliser l’implantation
1 2
Tâches à maîtriser
Gestionnairede données
Programmeurd’application
interface
donnéesprogramme
spécification formelled’un type abstrait
choix d’un modèled’implantation
Analyse:-besoins-contraintes
Conception:-choisir un modèle d ’implantation-réaliser l’implantation
2.1
1 2
Tâches à maîtriser
Gestionnairede données
Programmeurd’application
interface
donnéesprogramme
spécification formelled’un type abstrait
choix d’un modèled’implantation
Analyse:-besoins-contraintes
Conception:-choisir un modèle d ’implantation-réaliser l’implantation
2.1
1 2
Tâches à maîtriser
Gestionnairede données
Programmeurd’application
interface
donnéesprogramme
spécification formelled’un type abstrait
choix d’un modèled’implantation
2.2
Construction d’une structure de données (TDA)
//Fichier ModeleImplantationListe.h#ifndef _LISTEC__H#define _LISTEC__H#define MAX_LISTE 100typedef enum {FAUX, VRAI} Bool;
typedef struct{
int tab[MAX_LISTE];int cpt;
} Liste; #endif
//Fichier Liste.h#include "ModeleImplantationListe.h"#include "CodesErreur.h"
Liste initListe(int * err);/* */int tailleListe(Liste l, int *err);/* */Bool estVideListe(Liste l, int *err);/* */Liste ajouterListe(Liste l, int x, int pos, int *err);/* */// etc..
// Fichier Liste.h#include <iostream> using namespace std;
#ifndef _LISTEC__H#define _LISTEC__H#define MAX_LISTE 100
class Liste { private: int tab[MAX_LISTE]; int cpt; public: Liste(); //constructeur ~Liste(); //destructeur void ajouter (int x, int pos)
throw(range_error, length_error); int taille() const ; bool estVide() const; //etc…};#endif
Interface en C++
Interface en C++
Synthèse
Types de données abstrait
Type Abstrait
Opérations ou Services fournies sur des structures de donnéesconvention, contraintes, domaine de valeurs) + {opérateurs}
Permet d ’obtenir les qualités attendues d ’un logiciel d’aujourd’hui (extensibilité, réutilisabilité, compatibilité)
•Donner des garanties•Réduire la complexité•Faire de grands programmes en équipe
L’idée : si un programme marche avec une abstraction de données, il pourrait marcher avec une autre, si l’autre a la même interface.
Le type abstrait
Un type abstrait peut être :
Défini Implanté Utilisé
Mais pas nécessairement par les mêmes personnes
Un type abstrait peut être :
DéfiniDéfini L’analyse du problème mène à définir un type abstrait. La définition se fait sans penser à l’implantation
(indépendance de l’implantation) Les spécifications formelles.
Implanté Utilisé
Le type abstrait
Un type abstrait peut être :
Défini ImplantéImplanté
Il y a différente façon d’implanter, le choix dépend de plusieurs facteurs (besoins, ressources, …)
Les commentaires d’implémentation. Utilisé
Le type abstrait
Un type abstrait peut être :
Défini Implanté UtiliséUtilisé
L’utilisateur n’a pas à connaître le choix d’implantation. L’utilisateur a accès uniquement aux spécifications
formelles du type abstrait.
Le type abstrait
Objectifs du cours
Programmation des structures de données et des algorithmes qui les manipulent.• Concepts : abstraction, généricité, encapsulation, programmation orienté
objet• Techniques : la manipulation des pointeurs, la gestion de la mémoire
dynamique
Structures de données
•Listes, Piles, Files, Arbres, Graphes, Tables de dispersion
•Tris
Choix : Présentation sous forme de Types de Données Abstraits• Analyse d’algorithmes (notation asymptotique)• Écriture de programmes lisibles et efficaces (complexité)• Nous ne traiterons pas les problèmes d’optimisation de code
Discussion sur le plan de cours
• Contenu du cours• Évaluations• Compilateurs, OS• Manuel, site Web, liste de diffusion, forum, courriel• Laboratoires, autres exercices• SVN, dOxygen, Eclipse sous Linux• Conseils..
Le point sur les normes de programmation
Normes de programmation:
• Commentaires d’interface• Commentaires d’implémentation• Découpage logique d’un programme• La gestion des exceptions• Style de programmation
Le point sur les normes de programmation
Commentaires d’interface (style Doxygen)
/** * \brief Ajouter un nouvel élément dans la liste * * \pre Il y a assez de mémoire pour ajouter l'élément x * \pre La position d'ajout, pos, est comprise entre 1 et |L|+1 * * \post La liste comprend un élément de plus * \post La liste est inchangée sinon * * \exception out_of_range si la position est erronée * \exception length_error si pas assez de mémoire * */void ajouter(…,int x, int pos) throw(out_of_range, length_error);
Le point sur les normes de programmation
Commentaires d’implémentation (style Doxygen)
/** * \fn void ajouter (…, int x, int pos) * * \param[in] x Élément à ajouter * \param[in] pos Position où insérer l'élément * */
void ajouter(…,int x, int pos) throw(out_of_range, length_error)
{ …}