Exemple du tri par insertion utilisant une liste de nombres aléatoires
Le tri par insertion est un algorithme de tri classique dont le principe est très simple. C'est le tri que la plupart des personnes utilisent naturellement pour trier des cartes: prendre les cartes mélangées une à une sur la table, et former une main en insérant chaque carte à sa place. En général, le tri par insertion est beaucoup plus lent que d'autres algorithmes comme le tri rapide et le tri fusion pour traiter de grandes séquences, car sa complexité asymptotique est quadratique. Le tri par insertion est cependant considéré comme le tri le plus efficace sur des entrées de petite taille. Il est aussi très rapide lorsque les données sont déjà presque triées. Pour ces raisons, il est utilisé en pratique en combinaison avec d'autres méthodes comme le tri rapide (ou quicksort). En programmation informatique, on applique le plus souvent ce tri à des tableaux. La description et l'étude de l'algorithme qui suivent se restreignent à cette version, tandis que l'adaptation à des listes est considérée plus loin.
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Tri Par Insertion En C
Illustration graphique du tri par insertion. i = 1:
6 5 3 1 8 7 2 4
⟶
5 6 3 1 8 7 2 4
i = 2:
3 5 6 1 8 7 2 4
i = 3:
1 3 5 6 8 7 2 4
i = 4:
i = 5:
1 3 5 6 7 8 2 4
i = 6:
1 2 3 5 6 7 8 4
i = 7:
1 2 3 4 5 6 7 8
Pseudo-code
Voici une description en pseudo-code de l'algorithme présenté. Les éléments du tableau T (de taille n) sont numérotés de 0 à n -1.
procédure tri_insertion( tableau T)
pour i de 1 à taille(T) - 1
# mémoriser T[i] dans x
x ← T[i]
# décaler les éléments T[0].. T[i-1] qui sont plus grands que x, en partant de T[i-1]
j ← i
tant que j > 0 et T[j - 1] > x
T[j] ← T[j - 1]
j ← j - 1
# placer x dans le "trou" laissé par le décalage
T[j] ← x
Complexité
La complexité du tri par insertion est Θ ( n 2) dans le pire cas et en moyenne, et linéaire dans le meilleur cas. Plus précisément:
Dans le pire cas, atteint lorsque le tableau est trié à l'envers, l'algorithme effectue de l'ordre de n 2 /2 affectations et comparaisons [ 2];
Si les éléments sont distincts et que toutes leurs permutations sont équiprobables (ie avec une distribution uniforme), la complexité en moyenne de l'algorithme est de l'ordre de n 2 /4 affectations et comparaisons [ 2];
Si le tableau est déjà trié, il y a n -1 comparaisons et au plus n affectations.
Trie Par Insertion Professionnelle
Décaler les éléments de la partie triée prend i tours (avec i variant de 0 à N). Dans le pire des cas on parcourt N 2 tours, donc le tri par insertion a une complexité en temps de O ( N 2). Conclusion
L'algorithme du tri par insertion est simple et relativement intuitif, même s'il a une complexité en temps quadratique. Cet algorithme de tri reste très utilisé à cause de ses facultés à s'exécuter en temps quasi linéaire sur des entrées déjà triées,
et de manière très efficace sur de petites entrées en général.
Trie Par Insertion Sociale Et Professionnelle
Il échange 33 contre 27. Il vérifie également avec tous les éléments de la sous-liste triée. Ici, nous voyons que la sous-liste triée n'a qu'un seul élément 14, et 27 est supérieur à 14. Par conséquent, la sous-liste triée reste triée après l'échange. À présent, nous avons 14 et 27 dans la sous-liste triée. Ensuite, il compare 33 à 10. Ces valeurs ne sont pas triées. Nous les échangeons donc. Cependant, l'échange rend 27 et 10 non triés. Par conséquent, nous les échangeons aussi. Encore une fois, nous trouvons 14 et 10 dans un ordre non trié. Nous les échangeons à nouveau. À la fin de la troisième itération, nous avons une sous-liste triée de 4 éléments. Ce processus se poursuit jusqu'à ce que toutes les valeurs non triées soient couvertes dans une sous-liste triée. Nous allons maintenant voir quelques aspects de programmation du tri par insertion. Algorithme
Nous avons maintenant une vue d'ensemble du fonctionnement de cette technique de tri, nous pouvons donc en déduire des étapes simples grâce auxquelles nous pouvons réaliser le tri par insertion.
Tri Par Insertion Langage C
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 Emplois
AGIR (Association pour Générer l'Insertion et la Réussite) Association à but non lucratif (loi 1901) AGIR créée en 1992, reconnue d'utilité publique Agréée par la DDETSPP: Structure d'Insertion par l'Activité Économique (1 ACI et 1 EI) 24 salarié permanents + 98 ETP en parcours d'inclusion
L'activité principale est l'accompagnement de personnes éloignées de l'emploi au travers de parcours d'inclusion socio professionnel: expérience en situation réelle de travail, formation en situation de production et accompagnement individualisé adapté à la personne.
Variantes et optimisations
Optimisations pour les tableaux
Plusieurs modifications de l'algorithme permettent de diminuer le temps d'exécution, bien que la complexité reste quadratique. On peut optimiser ce tri en commençant par un élément au milieu de la liste puis en triant alternativement les éléments après et avant. On peut alors insérer le nouvel élément soit à la fin, soit au début des éléments triés, ce qui divise par deux le nombre moyen d'éléments décalés. Il est possible d'implémenter cette variante de sorte que le tri soit encore stable. En utilisant une recherche par dichotomie pour trouver l'emplacement où insérer l'élément, on peut ne faire que comparaisons. Le nombre d'affectations reste en O(n 2). L'insertion d'un élément peut être effectuée par une série d' échanges plutôt que d'affectations. En pratique, cette variante peut être utile dans certains langages de programmation (par exemple C++), où l'échange de structures de données complexes est optimisé, alors que l'affectation provoque l'appel d'un constructeur de copie (en).
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