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Programmation : les boucles

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Objectifs

Connaitre la notion de boucle en programmation.
Connaitre les différents types de boucle.

Niveau préconisé : 5^e

Points clés

En programmation, une boucle correspond à la mise en répétition de plusieurs actions d’un algorithme.
Il existe différents types de boucles, utilisés en fonction des besoins du programme.
Les trois types de boucles les plus utilisés sont :
- la boucle définie : le lot de blocs (présents à l'intérieur de la boucle) est répété un certain nombre de fois ;
- la boucle indéfinie : le lot de blocs (présents à l'intérieur de la boucle) est répété à l'infini ;
- la boucle conditionnelle : le lot de blocs (présents à l'intérieur de la boucle) est répété tant qu'une condition est respectée.

1. La notion de boucle en programmation

Quand on commence à programmer, on s'aperçoit que certaines actions simples peuvent se répéter.

Afin d’éviter de toujours réécrire les mêmes lignes de code, il est possible de créer des boucles.

Une boucle est une structure qui permet de répéter les mêmes instructions plusieurs fois.

On va ainsi créer une seule fois un ensemble de blocs mais ceux-ci vont pouvoir être exécutés un certain nombre de fois.

Exemple : réaliser le tracé d'un carré.

Voici le programme, sans boucle :

Toute la partie bleue désigne le mouvement du lutin et donc du stylo. Les blocs « avancer de 100 » et « tourner de 90° vers la droite » sont utilisés 4 fois.
Il est possible de simplifier ce programme en utilisant un lot qui pourra être exécuté 4 fois de suite :

Le lot est composé des deux blocs bleus d’action : « avancer de 100 » et « tourner de 90° vers la droite ».
Ces deux blocs sont assemblés à l'intérieur de la boucle, ce qui signifie qu'ils vont être répétés 4 fois.

La boucle a permis de simplifier le programme en réduisant le nombre de lignes de code, donc de réduire le nombre d’erreurs potentielles.

2. Les différents types de boucles

Il existe différents types de boucles, utilisés en fonction des besoins du programme.

Les trois types de boucles les plus utilisés sont :

la boucle définie ;
la boucle indéfinie ;
la boucle conditionnelle.

a. La répétition définie

La boucle définie permet au programmeur d'indiquer le nombre de répétitions du lot de blocs à l’intérieur de la boucle.

Exemple
Pour tracer un carré, la boucle est programmée pour s'exécuter 4 fois.

Programme de la situation

b. La répétition infinie

Pour certains programmes, l’opérateur a besoin qu’une ou plusieurs actions se répètent continuellement. Il est alors important d'utiliser une boucle infinie.

Exemple
On souhaite que le lutin se déplace toujours horizontalement d’un bord à l’autre de la scène.
L’un des mots-clés est « toujours ».

Programme de la situation

Le programme permet de demander au lutin de reproduire indéfiniment le bloc « avancer de 20 pas et rebondir si le bord est atteint ».

Remarque
Le changement de costume donne l’impression que le lutin marche sur la scène.

c. La répétition conditionnelle

Ce type de boucle est un peu moins utilisé que les deux premiers mais il est important de le connaitre. Il mélange les notions de boucle et de condition.

L’idée est que le programme n'exécute une boucle (une répétition d’un lot de blocs) que dans certaines conditions.

Exemple
On souhaite que le lutin avance jusqu’au bord et qu’il nous annonce qu'il est bloqué dès qu’il touche le bord.

Programme de la situation

Le bloc bleu ciel appartient à la famille des « capteurs », on parle aussi de variable. Il vient fixer la condition d’exécution de la boucle : cela signifie que la boucle se répète jusqu’à ce que le bord soit touché.
Le bloc « dire : “je suis bloqué” » est en dehors de la boucle : cela signifie qu’il s’exécute seulement quand la boucle est terminée, autrement dit quand le lutin a atteint le bord de la scène.

3. Les boucles dans les boucles

Il peut arriver que des boucles soient intégrées dans d’autres boucles.

Exemple
On souhaite tracer 4 carrés les uns à côté des autres.
Une fois le premier carré terminé, il faut demander à Scratch de décaler le lutin de 90° pour qu’il trace un nouveau carré, et cela 4 fois de suite.

Programme de la situation

L’important est d’arriver à bien visualiser la situation. Pour cela, rien ne vaut le petit schéma de l’algorithme sur une feuille de brouillon. Il permet de gagner du temps et d'être plus efficace.

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