Regrouper et traiter des données hétérogènes de manière cohérente

Fiche pédagogique du chapitre

Objectifs d’apprentissage

À la fin de ce chapitre, l’étudiant devra être capable de :

• expliquer l’intérêt de regrouper des informations de types différents ;
• définir un type structuré adapté à un problème ;
• identifier les champs, leurs types et leurs rôles ;
• déclarer, initialiser et modifier une variable de type enregistrement ;
• accéder correctement à un champ à l’aide de la notation pointée ;
• concevoir et parcourir un tableau d’enregistrements ;
• ajouter, modifier et supprimer un élément d’une collection structurée ;
• effectuer une recherche selon un ou plusieurs champs ;
• trier des enregistrements en préservant la cohérence des données ;
• produire un affichage formaté et lisible ;
• décomposer une application en fonctions et procédures ;
• concevoir une gestion simplifiée d’étudiants avec calcul de moyenne et décision.

Prérequis

• maîtriser les variables, constantes et types simples ;
• savoir utiliser les conditions, les boucles et les fonctions ;
• savoir déclarer et parcourir un tableau à une dimension ;
• connaître les algorithmes de recherche et de tri ;
• comprendre le passage de paramètres et la portée des variables.

Plan du chapitre

15.1 Définition des enregistrements et des structures

15.2 Tableaux d’enregistrements

15.3 Traitements sur les données structurées

Projet d’application : gestion simplifiée d’étudiants

Travaux dirigés, corrigés, synthèse et auto-évaluation

Organisation pédagogique indicative

Introduction aux données structurées

Les types simples permettent de représenter une seule valeur : un entier, un réel, un booléen, un caractère ou une chaîne. Cependant, la plupart des objets réels sont décrits par plusieurs informations. Un étudiant possède un nom, un numéro d’inscription, plusieurs notes et une décision. Un produit possède une référence, une désignation, un prix et une quantité en stock.

Stocker chaque information dans un tableau séparé est possible, mais cette solution devient rapidement fragile. Les indices doivent rester parfaitement synchronisés. Une insertion ou un tri mal réalisé peut associer le nom d’un étudiant aux notes d’un autre. Les enregistrements évitent ce problème en regroupant les informations qui appartiennent au même objet.

15.1 Définition

15.1.1 Regroupement de données de types différents

Un enregistrement est une structure de données composée de plusieurs éléments appelés champs. Contrairement à un tableau, dont tous les éléments ont généralement le même type, les champs d’un enregistrement peuvent être de types différents.

Chaque enregistrement représente une occurrence complète d’un objet. Par exemple, une variable etudiant peut contenir simultanément le nom « Amine », le numéro 2026015, une moyenne de 14,75 et une décision d’admission vraie.

15.1.2 Notion de champ

Un champ est une composante nommée de l’enregistrement. Il possède un nom, un type et une valeur. Le nom du champ doit être explicite afin de refléter l’information représentée.

15.1.3 Accès aux champs

L’accès à un champ s’effectue généralement à l’aide du nom de la variable suivi d’un point et du nom du champ. Cette notation permet de lire ou de modifier une information précise sans affecter les autres champs.

Exemples d’accès aux champs

Dans ces instructions, E représente l’enregistrement complet. E.nom et E.moyenne représentent deux champs particuliers. Modifier E.moyenne ne change ni le nom ni le numéro de l’étudiant.

15.1.4 Déclaration d’un type structuré

Avant de déclarer des variables structurées, il faut définir le modèle commun. Ce modèle précise le nom du type et la liste de ses champs. Toutes les variables créées à partir de ce type possèdent la même organisation.

Déclaration du type Etudiant

Une fois le type défini, plusieurs variables peuvent être déclarées :

15.1.5 Initialisation d’un enregistrement

L’initialisation consiste à attribuer une valeur cohérente à chaque champ avant son utilisation. Les champs calculés peuvent être initialisés à zéro ou à une valeur neutre, puis mis à jour après la saisie.

Initialisation champ par champ

15.1.6 Enregistrements imbriqués

Un champ peut lui-même être un enregistrement. Cette composition permet de construire des modèles riches tout en conservant une organisation claire. Par exemple, une adresse peut être définie comme un type séparé puis intégrée dans le type Etudiant.

Exemple de composition

15.1.7 Affectation et comparaison

Dans de nombreux langages, une affectation entre deux variables du même type recopie tous les champs. La comparaison globale n’a pas toujours de sens : il faut généralement comparer une clé pertinente, comme le numéro, la référence ou l’ISBN.

Comparaison selon une clé

15.2 Tableaux d’enregistrements

15.2.1 Principe général

Un tableau d’enregistrements permet de gérer une collection d’objets structurés. Chaque case contient un enregistrement complet. L’indice désigne un objet, tandis que le nom du champ désigne une information de cet objet.

Déclaration d’une liste d’étudiants

La variable nbEtudiants indique le nombre de cases réellement utilisées. Les indices valides des étudiants présents vont de 0 à nbEtudiants - 1.

15.2.2 Saisie et affichage

Saisie de plusieurs étudiants

Affichage simple

15.2.3 Liste d’étudiants

Les champs calculés, tels que la moyenne et la décision, doivent être mis à jour dès qu’une note est modifiée.

15.2.4 Liste de produits

Type Produit

Les traitements possibles incluent la recherche par référence, le calcul de la valeur du stock, le classement par prix et l’identification des produits en rupture.

15.2.5 Liste de livres

Type Livre

Une bibliothèque peut rechercher un livre par ISBN, afficher les ouvrages d’un auteur, classer les livres par titre ou filtrer ceux qui sont disponibles.

15.2.6 Liste de capteurs

Type Capteur

15.2.7 Tableaux parallèles ou tableau d’enregistrements ?

15.3 Traitements

15.3.1 Ajout

Dans un tableau de capacité fixe, l’ajout s’effectue à l’indice nbElements. Il faut vérifier la capacité, valider les données et contrôler l’unicité de la clé.

Ajout en fin de tableau

15.3.2 Modification

La modification commence par une recherche. Après une modification des notes, la moyenne et la décision doivent être recalculées.

Modification des notes

15.3.3 Suppression

La suppression d’un élément dans un tableau contigu nécessite un décalage vers la gauche des enregistrements suivants.

Suppression

15.3.4 Recherche

Une recherche exacte retourne généralement l’indice de l’enregistrement trouvé ou -1 en cas d’échec.

Recherche séquentielle par numéro

Recherche de toutes les occurrences d’un nom

15.3.5 Tri selon un champ

Le tri utilise un champ comme clé, mais l’échange doit porter sur l’enregistrement complet.

Tri par moyenne décroissante

15.3.6 Tri multicritère

Moyenne décroissante puis nom croissant

15.3.7 Affichage formaté

Un affichage formaté aligne les colonnes, affiche les titres et limite le nombre de décimales.

15.3.8 Calculs statistiques

Taux de réussite

Projet d’application — Gestion simplifiée d’étudiants

1. Cahier des charges

L’application doit conserver le nom, le prénom, le numéro d’inscription, quatre notes, la moyenne et la décision d’admission de chaque étudiant.

• ajouter un étudiant après validation ;
• afficher la liste sous forme de tableau ;
• rechercher par numéro d’inscription ;
• modifier les notes et recalculer les résultats ;
• supprimer un étudiant ;
• classer les étudiants par moyenne décroissante ;
• afficher des statistiques.

2. Modèle de données

Type utilisé

3. Règles de gestion

4. Modules du projet

5. Calcul de la moyenne et de la décision

6. Saisie validée

7. Menu principal

8. Jeu d’essai

Tester aussi : numéro en double, note invalide, recherche absente, suppression en première et dernière position, classe vide et liste pleine.

9. Améliorations possibles

• ajouter une mention ;
• gérer des coefficients ;
• ajouter la filière et le groupe ;
• trier par nom puis prénom ;
• exporter les données dans un fichier ;
• remplacer le tableau fixe par une liste dynamique.

Erreurs fréquentes et bonnes pratiques

Travaux dirigés

Exercice 1 — Structure Produit

Définir un type Produit contenant référence, désignation, prix unitaire, quantité et disponibilité.

Exercice 2 — Affichage d’un livre

Écrire une procédure AfficherLivre qui présente tous les champs d’un enregistrement Livre.

Exercice 3 — Valeur d’un stock

Calculer la valeur totale du stock et afficher le produit dont la valeur prix × quantité est maximale.

Exercice 4 — Recherche de capteurs

Afficher les capteurs actifs de type Température et compter les capteurs inactifs.

Exercice 5 — Ajout contrôlé

Ajouter un livre en contrôlant la capacité et l’unicité de l’ISBN.

Exercice 6 — Suppression par référence

Supprimer un produit à partir de sa référence et retourner un booléen de réussite.

Exercice 7 — Tri par nom

Trier les étudiants par nom puis prénom dans l’ordre alphabétique.

Exercice 8 — Statistiques

Calculer moyenne générale, minimum, maximum, nombre d’admis et taux de réussite.

Exercice 9 — Correction

Expliquer pourquoi échanger seulement le champ moyenne est incorrect et proposer la correction.

Exercice 10 — Mention

Ajouter un champ mention avec les niveaux Très bien, Bien, Assez bien, Passable et Ajourné.

Corrigés indicatifs des travaux dirigés

Correction 1 — Structure Produit

Correction 2 — Affichage d’un livre

Correction 3 — Valeur du stock

Correction 4 — Recherche de capteurs

Correction 5 — Ajout contrôlé

Correction 6 — Suppression

Correction 7 — Tri par nom et prénom

Correction 8 — Statistiques

Correction 9 — Échange complet

Échanger seulement les moyennes désassocie les résultats des noms et des notes. Il faut échanger les enregistrements complets.

Correction 10 — Mention

Synthèse du chapitre

Méthode de résolution

1.  Identifier les objets du problème.

2.  Lister les informations qui décrivent chaque objet.

3.  Choisir le type de chaque champ.

4.  Définir une clé unique et les champs calculés.

5.  Déclarer le type structuré et la collection.

6.  Concevoir les fonctions de validation et de calcul.

7.  Développer l’ajout, la recherche, la modification et la suppression.

8.  Tester les invariants et les cas limites.

9.  Ajouter le tri, les statistiques et l’affichage.

Glossaire

Auto-évaluation

Cochez les compétences que vous maîtrisez :