L’algorithmique désigne la discipline informatique consacrée à la conception et à l’analyse d’algorithmes, qui sont des séquences d’étapes précises utilisées pour résoudre un problème donné, que ce soit sur un ordinateur ou même dans la vie de tous les jours.
Les algorithmes sont omniprésents dans notre monde moderne. Ils occupent une place prépondérante dans le développement de logiciels, la résolution de problèmes mathématiques, la planification d’itinéraires, la recommandation de produits en ligne, entre autres choses.
En étudiant l’algorithmique, on apprend à décomposer des problèmes complexes en étapes plus simples, à évaluer l’efficacité des solutions proposées et à optimiser les performances. Compétences précieuses pour quiconque s’intéresse à la programmation, à la résolution de problèmes ou à l’analyse de données.
Tour d’horizon des ouvrages de référence sur le sujet.
1. Algorithmique – Cours avec 957 exercices et 158 problèmes (Collectif)
Disponible sur Amazon Disponible à la Fnac
Ce livre de cours traduit de l’américain, sans équivalent et d’accès facile, est une introduction complète à l’algorithmique et s’adresse aussi bien aux étudiants qu’aux professionnels en informatique.
L’éventail des algorithmes étudiés va des plus classiques (tris, hachage…) aux plus récents (algorithmes parallèles…) permettant ainsi de passer progressivement des notions élémentaires aux thèmes les plus pointus.
Les algorithmes sont présentés dans un pseudo-code proche des langages Pascal, C et Fortan, ce qui les rend très faciles à comprendre et à implémenter. Ils sont complétés par des preuves mathématiques et illustrés par de nombreux exemples. Au total, plus de 920 exercices et 140 problèmes sont proposés.
Cette 3ème édition, révisée et mise à jour, comporte deux nouveaux chapitres, l’un sur les arbres de Van Emde Boas et l’autre sur les algorithmes multithreads. Plusieurs nouveaux énoncés d’exercices et de problèmes ont été ajoutés à cette nouvelle édition.
Éditions DUNOD ; 1224 pages.
2. Conception d’algorithmes – 150 exercices corrigés (Patrick Bosc, Marc Guyomard, Laurent Miclet)
Disponible sur Amazon Disponible à la Fnac
La conception des algorithmes : une science !
L’algorithmique est l’art et la science de concevoir des algorithmes corrects et efficaces. Pour beaucoup d’informaticiens, c’est l’aspect artistique qui prédomine : on cherche l’idée lumineuse, la structure cachée, la réponse astucieuse. Mais la conception des algorithmes est d’abord une science dont il faut posséder les bases et les techniques avant d’exprimer sa créativité.
Ce livre invite le lecteur à une approche rigoureuse de la construction d’algorithmes. Il explique comment la même idée peut se retrouver dans plusieurs algorithmes correspondant à des problèmes différents. Il donne les outils pour analyser rationnellement un problème, le classer dans une famille de méthodes et produire une solution exacte.
Feuilleter un extrait
Dans chaque chapitre, les bases théoriques et techniques sont rappelées et illustrées par des exemples. On y trouve ensuite un grand nombre d’exercices, accompagnés d’une correction minutieuse et complète. De la sorte, on y voit comment une démarche rationnelle permet d’atteindre une solution, exacte par construction, à travers une grande variété de cas.
Après des rappels sur le raisonnement, les structures de données et la complexité, le livre parcourt les grandes méthodes de construction d’algorithmes : invariants, récursivité, essais successifs, méthodes PSEP, algorithmes gloutons, diviser pour régner, programmation dynamique. Au total, près de 150 exemples d’algorithmes sont ainsi analysés et construits rigoureusement.
Cet ouvrage, pour sa troisième édition, a été entièrement revu et corrigé. Nombre d’exercices ont été remaniés, certains assez largement, en visant une meilleure gradation des difficultés et une argumentation plus complète.
À qui s’adresse ce livre ? Aux étudiants et enseignants en science informatique. Aux ingénieurs, enseignants-chercheurs, informaticiens et industriels.
Éditions EYROLLES ; 844 pages.
3. Les algorithmes, c’est plus simple avec un dessin ! (Aditya Bhargava)
Disponible sur Amazon Disponible à la Fnac
Ce livre, best seller aux USA, présente une centaine d’algorithmes de manière visuelle à l’aide de nombreux croquis et exemples.
Sans le savoir, nous utilisons des algorithmes dans la vie courante : recettes de cuisine, déclaration d’impôts, etc. Ce livre présente un grand nombre d’algorithmes testés et éprouvés par des programmeurs. Si vous voulez les comprendre, sans vous attarder sur des démonstrations de plusieurs pages, ce livre est fait pour vous.
Entièrement illustré, il facilite l’apprentissage et l’utilisation efficace des algorithmes les plus importants. L’auteur vous guide pas à pas en partant des exercices pour vous amener aux concepts.
Feuilleter un extrait
Vous y apprendrez comment appliquer des algorithmes courants aux problèmes de programmation pratiques auxquels vous êtes confrontés. Vous commencerez par des tâches comme le tri et la recherche. Vous développerez vos compétences et progressivement aborderez des problèmes plus complexes tels que la programmation dynamique et les systèmes de recommandation.
Chaque exemple comprend des diagrammes utiles et des exemples de code entièrement annotés en Python.
À la fin de ce livre, vous maitriserez des algorithmes et saurez comment et quand les utiliser.
Éditions DE BOECK SUP ; 256 pages.
4. Les algorithmes pour les nuls (Luca Massaron, John Paul Mueller)
Disponible sur Amazon Disponible à la Fnac
De nos jours tous les programmes informatiques comme par exemple ceux qui utilisent la compression de données ou les moteurs de recherche utilisent des algorithmes. Un algorithme permet de faire un choix dans un problème qui lui est présenté, et plus l’algorithme est puissant, plus le choix est rapide et bon.
Le but de ce livre est d’expliquer comment fonctionnent les algorithmes et comment on peut les tester et les mettre en œuvre. Vous verrez également comment modéliser un problème de façon à ce qu’il puisse être résolu par un ordinateur. Les algorithmes sont également la pièce maîtresse des systèmes de Big Data.
Ce livre s’adresse à tous ceux, étudiants, managers ou analystes de données, qui ont besoin des algorithmes dans la gestion des données qu’ils manipulent.
Éditions POUR LES NULS ; 400 pages.
5. Algorithmes – Notions de base (Thomas H. Cormen)
Disponible sur Amazon Disponible à la Fnac
Connaître les bases du fonctionnement des algorithmes est essentiel pour tout futur « ingénieur ». Savoir par exemple comment un GPS calcule et optimise un itinéraire en quelques secondes, ou comment une transaction en ligne peut-être cryptée et sécurisée.
Certains livres sur les algorithmes sont très abstraits, d’autres au contraire proposent des trucs et astuces pour programmer. Celui-ci est entre les deux : il a parfois recours aux mathématiques pour expliquer certaines notions, mais elles ont été réduites au strict minimum, et aucune expérience de la programmation n’est requise.
Le but de ce livre est d’expliquer comment fonctionnent les algorithmes et comment on peut les évaluer. Il explique également comment modéliser un problème de façon à ce qu’il puisse être résolu par un ordinateur.
Éditions DUNOD ; 240 pages.
6. Au cœur des algorithmes – Les bases de la programmation avec Python (Bradford Tuckfield)
Disponible sur Amazon Disponible à la Fnac
Ce livre est une introduction – claire et accessible – aux algorithmes utilisant le langage de programmation Python.
Ce livre traite des algorithmes les plus intéressants et les plus puissants au monde qui utilisent le code Python. Vous explorerez les algorithmes informatiques standard et des algorithmes avancés comme ceux utilisés dans le machine learning et l’intelligence artificielle.
Vous découvrirez comment dans l’Antiquité, on utilisait déjà des algorithmes pour multiplier les nombres, pour trouver les plus grands diviseurs communs et comment les érudits japonais à l’époque des samouraïs ont conçu des algorithmes capables de générer des carrés magiques. Vous explorerez des algorithmes utiles en mathématiques et apprendrez comment les mathématiques peuvent améliorer les algorithmes.
Feuilleter un extrait
Vous apprendrez également à :
- Utiliser des algorithmes pour déboguer le code, maximiser les revenus, planifier les tâches et créer des arbres de décision
- Mesurer l’efficacité et la rapidité des algorithmes
- Générer des diagrammes de Voronoi à utiliser dans diverses applications géométriques
- Utiliser des algorithmes pour créer un chatbot simple, gagner aux jeux de société ou résoudre des puzzles de sudoku
- Écrire du code pour les algorithmes de montée et de descente de gradient qui peuvent trouver les maxima et les minima des fonctions.
Avec ce livre, vous comprendrez comment coder et implémenter des algorithmes importants, mesurer et optimiser leurs performances, tout en apprenant dans les moindres détails les algorithmes les plus puissants d’aujourd’hui.
Éditions DE BOECK SUP ; 256 pages.
7. Algorithmique – Techniques fondamentales de programmation (Ludivine Crepin)
Disponible sur Amazon Disponible à la Fnac
Ce livre sur l’algorithmique s’adresse à toute personne désireuse de maîtriser les bases essentielles de la programmation. Pour apprendre à programmer, il faut d’abord comprendre ce qu’est vraiment un ordinateur, comment il fonctionne et surtout comment il peut faire fonctionner des programmes, comment il manipule et stocke les données et les instructions, quelle est sa logique. Alors, au fur et à mesure, le reste devient évidence : variables, tests, conditions, boucles, tableaux, fonctions, fichiers, jusqu’aux notions avancées comme les compréhensions de listes et les objets.
Le langage algorithmique (ou la syntaxe du pseudo-code des algorithmes) reprend celui couramment utilisé dans les écoles d’informatique et dans les formations comme les BTS, DUT, première année d’ingénierie à qui ce livre est principalement destiné et conseillé.
Une fois les notions de base acquises, le lecteur trouvera dans ce livre de quoi évoluer vers des notions plus avancées : un chapitre sur les objets ouvre les portes de la programmation dans des langages évolués et puissants comme le C, le C++, le Java, le C# et surtout Python.
À la fin de chaque chapitre, l’auteur propose de nombreux exercices corrigés permettant de consolider ses acquis. Tous les algorithmes de ce livre sont réécrits en Python et les sources, directement utilisables, sont disponibles en téléchargement sur le site www.editions-eni.fr.
Éditions ENI ; 306 pages.
8. Algorithmique – Des bases à la programmation orientée objet en Java (Hervé Boisgontier)
Disponible sur Amazon Disponible à la Fnac
Tous les langages de programmation ont leurs spécificités mais lorsqu’un développeur crée un nouveau programme, la première étape est toujours la même : réfléchir à l’enchaînement des différentes actions à réaliser par la machine. L’objectif de ce livre est de vous apprendre à comprendre et concevoir les algorithmes permettant le fonctionnement d’un programme.
Pour cela, après une introduction générale sur l’algorithmique, vous apprenez les bases de la programmation en utilisant du pseudo-code : variables, conditionnelles, boucles, tableaux, procédures et fonctions.
Ensuite, ce livre présente les concepts de la programmation orientée objet, utilisée par la plupart des langages actuels, en utilisant l’algorithmique mais également comment programmer en orienté objet avec Java. Ainsi, vous apprenez à créer des classes et des instances de celles-ci, à créer des associations entre elles, à utiliser la notion d’héritage, de classes abstraites et d’interfaces. Vous serez capable de traiter des exceptions et de traquer les bugs de vos applications. Vous apprendrez à utiliser la généricité afin de coder des méthodes, des interfaces et des classes génériques.
Un chapitre est consacré à l’organisation de la mémoire afin de mieux comprendre le fonctionnement de la programmation. Enfin, le dernier chapitre du livre présente la notion de complexité d’un algorithme en illustrant cela au travers de différents algorithmes de tris de tableaux.
Afin de vous aider à mettre en pratique et à développer votre maîtrise de l’algorithmique et de Java, des exercices sont proposés avec leurs corrections en pseudo-code ainsi que leurs implémentations en Java. La plupart des algorithmes (exemples et exercices) de ce livre sont implémentés en Java et les sources, directement utilisables, sont disponibles en téléchargement sur le site www.editions-eni.fr.
Éditions ENI ; 550 pages.
