Programmation - Semestre 2

📋 Description du cours

Approfondissement de la programmation en C++ avec introduction aux concepts avancés et aux structures de données complexes. Ce cours consolide les bases et prépare aux applications plus élaborées.

🎯 Objectifs pédagogiques

• Maîtriser les structures de données avancées
• Comprendre la gestion dynamique de la mémoire
• Développer des algorithmes complexes
• Utiliser les fichiers pour la persistance des données
• Structurer des programmes de grande taille

📚 Contenu du cours

Gestion dynamique de la mémoire

• Allocation et libération dynamique (new/delete)
• Pointeurs et adressage
• Tableaux dynamiques
• Gestion des fuites mémoire
• Pointeurs intelligents (introduction)

Structures de données complexes

Listes chaînées

• Listes simplement chaînées
• Listes doublement chaînées
• Opérations (insertion, suppression, recherche)
• Implémentation en C++

Piles et files

• Principe LIFO et FIFO
• Implémentation
• Applications pratiques

Arbres

• Arbres binaires
• Parcours d’arbres (préfixe, infixe, postfixe)
• Arbres de recherche binaire
• Introduction aux arbres équilibrés

Algorithmes avancés

• Algorithmes de tri complexes (quicksort, mergesort)
• Recherche dichotomique
• Récursivité avancée
• Backtracking
• Algorithmes gloutons

Gestion de fichiers

• Ouverture et fermeture de fichiers
• Lecture et écriture (texte et binaire)
• Flux (streams)
• Sérialisation de données
• Gestion d’erreurs

Programmation modulaire avancée

• Organisation en modules
• Fichiers d’en-tête et d’implémentation
• Espaces de noms (namespaces)
• Compilation séparée
• Makefiles (introduction)

🛠️ Projets pratiques

Travaux Pratiques

• Manipulation de listes chaînées
• Implémentation d’une pile et d’une file
• Arbre binaire de recherche
• Tri et recherche avancés
• Gestion de fichiers de données

Mini-projets

• Système de gestion de données
• Simulateur utilisant des structures complexes
• Application avec sauvegarde de données
• Analyseur de fichiers

💻 Outils utilisés

• IDE : Code::Blocks, Visual Studio, CLion
• Compilateur : GCC/G++, MSVC
• Débogueur : GDB, debuggers intégrés
• Valgrind : Détection de fuites mémoire (Linux)
• Git : Gestion de versions

🔍 Débogage et tests

• Utilisation du débogueur pas à pas
• Points d’arrêt et inspection de variables
• Analyse de la pile d’appels
• Tests unitaires (introduction)
• Profilage de code

📊 Évaluation

• Travaux pratiques notés (40%)
• QCM et tests de connaissances (20%)
• Projet de programmation (30%)
• Examen final (10%)

🔗 Liens avec d’autres cours

• Programmation S1 : Consolidation des bases
• IE (Informatique Embarquée) : Programmation système
• Algorithmes : Structures de données
• Mathématiques : Algorithmes numériques

💡 Bonnes pratiques

Qualité du code

• Nommage clair des variables et fonctions
• Commentaires pertinents
• Indentation et formatage
• Découpage en fonctions
• Gestion des erreurs

Gestion de la mémoire

• Toujours libérer la mémoire allouée
• Vérifier les allocations réussies
• Éviter les pointeurs pendants
• Utiliser RAII quand possible

Débogage

• Tester au fur et à mesure
• Utiliser des assertions
• Valider les entrées
• Isoler les problèmes

📖 Ressources complémentaires

• Documentation C++ (cppreference.com)
• Livres de référence (C++ Primer, Effective C++)
• Exercices en ligne (CodinGame, HackerRank)
• Forums et communautés (Stack Overflow)

🎯 Compétences développées

• Conception d’algorithmes efficaces
• Gestion de la complexité
• Programmation modulaire
• Débogage avancé
• Optimisation de code
• Travail sur projets de taille moyenne