Lors d'un exercice précédent, nous avons vu que la complexité temporelle du tri par insertion (tel que présenté en cours) est en \(O(n^2)\). La complexité temporelle de la méthode insertion_sort est différente, cependant. Pouvez-vous identifier la raison de cette différence? Selectionnez, parmi les propositions suivantes, celle ou celles qui justifient cette augmentation de la complexité temporelle de ìnsertion_sort` par rapport au tri vu en cours.
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- Trie par insertion sociale et professionnelle
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Trie Par Insertion Emplois
Description de l'algorithme
Dans l'algorithme, on parcourt le tableau à trier du début à la fin. Au moment où on considère le i -ème élément, les éléments qui le précèdent sont déjà triés. Pour faire l'analogie avec l'exemple du jeu de cartes, lorsqu'on est à la i -ème étape du parcours, le i -ème élément est la carte saisie, les éléments précédents sont la main triée et les éléments suivants correspondent aux cartes encore mélangées sur la table. L'objectif d'une étape est d'insérer le i -ème élément à sa place parmi ceux qui précèdent. Il faut pour cela trouver où l'élément doit être inséré en le comparant aux autres, puis décaler les éléments afin de pouvoir effectuer l'insertion. En pratique, ces deux actions sont fréquemment effectuées en une passe, qui consiste à faire « remonter » l'élément au fur et à mesure jusqu'à rencontrer un élément plus petit. Voici une description en pseudo-code de l'algorithme présenté. Les éléments du tableau T sont numérotés de 0 à n -1.
procédure tri_insertion(tableau T, entier n)
pour i de 1 à n - 1
x:= T[i]
j:= i
tant que j > 0 et T[j - 1] > x
T[j]:= T[j - 1]
j:= j - 1;
T[j]:= x
Le tri par insertion est un tri stable (conservant l'ordre d'apparition des éléments égaux) et un tri en place (il n'utilise pas de tableau auxiliaire).
Trie Par Insertion Sociale Et Professionnelle
Le tri de Shell est une variante du tri par insertion qui améliore sa complexité asymptotique, mais n'est pas stable. Tri par insertion sur des listes
Le principe du tri par insertion peut être adapté à des listes chaînées. Dans ce cas, le déplacement de chaque élément peut se faire en temps constant (une suppression et un ajout dans la liste). Par contre, le nombre de comparaisons nécessaires pour trouver l'emplacement où insérer reste de l'ordre de n²/4, la méthode de recherche par dichotomie ne pouvant pas être appliquée à des listes. Combinaison avec d'autres tris
En pratique, les algorithmes de tri en basés sur la méthode « diviser pour régner » ( tri fusion, tri rapide) sont moins efficaces que le tri par insertion sur les petites entrées, en dessous d'une taille critique K (qui dépend de l'implémentation et de la machine utilisée). Dans ce type d'algorithmes, plutôt que de diviser récursivement l'entrée jusqu'à avoir des sous-problèmes élémentaires de taille 1 ou 2, on peut s'arrêter dès que les sous-problèmes ont une taille inférieure à K et les traiter avec le tri par insertion.
La condition k >= 0 deviendra alors forcément fausse au bout d'un certain temps. Nous avonc donc prouvé la terminaison de l'algorithme. Terminaison
L'algorithme du Tri par insertion termine
Variant de Boucle
On dit que la valeur k est un Variant de Boucle. C'est une notion théorique (ici illustrée de manière simple par la valeur k) qui permet de prouver la bonne sortie d'une boucle et donc la terminaison d'un algorithme. Correction de l'Algorithme ⚓︎
Nous savons maintenant que notre algorithme termine, mais Est-on sûr que notre algorithme est correct: va-t-il bien trier notre liste? Les preuves de correction sont des preuves théoriques. La preuve ici s'appuie sur le concept mathématique de récurrence. Principe du Raisonnement par Récurrence
Une propriété \(P(k)\) est vraie (pour tout entier \(k\)) si:
\(P(0)\) (par exemple) est vraie
Pour tout entier naturel \(k\), si \(P(k)\) est vraie alors \(P(k+1)\) est vraie. Ici, pour tout entier \(k\) compris entre \(0\) et \(n-1\) (càd longueur(liste)-1), la propriété \(P(k)\) serait: « la sous-liste (de longueur \(k\)) des \(k\) premières valeurs est triée dans l'ordre croissant.
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