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S16 – Graphes : représentations, chemins et niveaux

Élément Détail
Niveau BTS SIO option SISR, 1re année – mathématiques pour l'informatique
Séance S16 (séance 16 sur 19) – Phase 4
Durée 4 heures
Chapitre du programme Théorie des graphes
Prérequis S09 (ensembles, relations), S13 (matrices).
Outils Papier, calculatrice, éditeur Python intégré au site

Note

Question qui guide la séance : « Comment représenter un réseau, des dépendances ou des étapes par un graphe, et compter ses chemins ? »

Objectifs

À la fin de la séance, l'étudiant est capable de :

  1. Représenter un graphe orienté fini simple par un dessin, un tableau de successeurs, une matrice d'adjacence ;
  2. Reconnaître chemin, circuit, boucle, chemin hamiltonien ;
  3. Interpréter les puissances de la matrice d'adjacence (nombre de chemins de longueur \(p\)) ;
  4. Calculer la fermeture transitive avec des produits booléens ;
  5. Déterminer les niveaux d'un graphe sans circuit.

Contenu de la séance

Document Rôle
Cours – Graphes Cours
Exercices – Graphes, matrices d’adjacence et chemins Exercices
TP Python – Matrice d’adjacence et chemins TP (éditeur Python intégré)
Aide-mémoire – Graphes Aide-mémoire

Déroulé conseillé (4 h)

Durée Activité Format
0 h 00 – 0 h 20 Accroche : dessiner les dépendances entre services d'une infrastructure Oral
0 h 20 – 1 h 35 Cours : vocabulaire, représentations, puissances, niveaux Cours et questions
1 h 35 – 2 h 50 Exercices Individuel, puis binômes
2 h 50 – 3 h 45 TP Python : matrice d'adjacence, puissances, fermeture Individuel
3 h 45 – 4 h 00 Auto-évaluation Individuel

Durées indicatives : la séance dure 4 h ; l'enseignant ajuste selon le rythme du groupe.

Application en informatique

Topologie d'un réseau, ordre de démarrage de services interdépendants, détection de dépendances circulaires.

Évaluation

  • Feuille d'exercices corrigée, scripts du TP validés.
  • Auto-évaluation « Je sais faire » en fin d'exercices.
Notes pour l'enseignant
  • Programme : le chapitre est rattaché au programme officiel de mathématiques pour l'informatique (voir Programme et épreuve E3).
  • Le programme précise que, dans une évaluation, tout énoncé sur ces algorithmes doit indiquer la méthode à suivre : les exercices le font.