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Hugo DIMITRIJEVIC 2024-11-26 11:30:37 +01:00
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@ -71,35 +71,68 @@ O(\text{grades\_number} \cdot \text{students\_number}^3)
#### **Exercice 3**
Voici ma réponse reformulée comme si j'étais un étudiant:
---
### **Algorithme proposé**
Pour trier un tableau à \( N \)-dimensions avec \( M \) valeurs par dimension, voici l'algo.
1. **Tri des sous-dimensions** :
- Si on est sur un tableau 1D (le plus bas niveau), on le trie avec un tri par insertion.
#### Étapes de lalgorithme :
2. **Calcul des sommes des sous-dimensions** :
- Pour chaque sous-tableau, on calcule la somme des valeurs pour sen servir comme critère de tri.
1. Si on est au niveau dun tableau 1D (dimension la plus basse), on le trie directement.
2. Sinon :
- Trier chaque sous-dimension récursivement.
- Calculer la somme des valeurs de chaque sous-dimension.
- Trier les sous-dimensions en fonction de leurs sommes.
3. **Tri des sous-dimensions par leurs sommes** :
- On trie les sous-dimensions avec un tri par insertion basé sur les sommes calculées.
4. **Répétition pour les autres dimensions** :
- On applique ces étapes de façon récursive à chaque niveau du tableau.
### **Implémentation en Python**
---
Voici lalgorithme en code:
### **Implémentation**
Voici l'algorithme en Python :
```python
# Fonction pour trier un tableau 1D avec un tri par insertion
def insertion_sort(arr):
for i in range(1, len(arr)):
key = arr[i]
j = i - 1
# Déplacement des éléments plus grands que key
while j >= 0 and arr[j] > key:
arr[j + 1] = arr[j]
j -= 1
arr[j + 1] = key
# Fonction pour trier un tableau multidimensionnel récursivement
def recursive_sort(T):
# Si c'est un tableau 1D, on le trie directement
# Si c'est un tableau 1D, on le trie
if not isinstance(T[0], list):
return sorted(T)
insertion_sort(T)
return T
# Sinon, on trie chaque sous-dimension récursivement
# Trier chaque sous-dimension
for i in range(len(T)):
T[i] = recursive_sort(T[i])
# Puis on trie le tableau actuel selon la somme des sous-dimensions
T.sort(key=lambda x: sum(sum(val) if isinstance(val, list) else val for val in x))
# Calculer les sommes des sous-dimensions
sums = [sum(sum(val) if isinstance(val, list) else val for val in sublist) for sublist in T]
# Trier les sous-dimensions en fonction de leurs sommes
for i in range(1, len(T)):
key_sum = sums[i]
key_sublist = T[i]
j = i - 1
while j >= 0 and sums[j] > key_sum:
sums[j + 1] = sums[j]
T[j + 1] = T[j]
j -= 1
sums[j + 1] = key_sum
T[j + 1] = key_sublist
return T
# Exemple avec un tableau 2D
@ -108,55 +141,57 @@ resultat = recursive_sort(tableau)
print(resultat) # Résultat attendu : [[0, 2, 3], [1, 3, 4], [4, 5, 9]]
```
---
### **Exemple dexécution**
Pour le tableau donné :
Prenons le tableau suivant :
\[ [ [0, 3, 2], [9, 4, 5], [4, 1, 3] ] \]
1. **Trier chaque ligne individuellement** :
1. **Trier chaque ligne** :
- Première ligne : \( [0, 3, 2] \rightarrow [0, 2, 3] \)
- Deuxième ligne : \( [9, 4, 5] \rightarrow [4, 5, 9] \)
- Troisième ligne : \( [4, 1, 3] \rightarrow [1, 3, 4] \)
\[
[ [0, 2, 3], [4, 5, 9], [1, 3, 4] ]
\]
2. **Calculer la somme des valeurs pour chaque ligne** :
- Première ligne : \( 0 + 2 + 3 = 5 \)
- Deuxième ligne : \( 4 + 5 + 9 = 18 \)
- Troisième ligne : \( 1 + 3 + 4 = 8 \)
2. **Calculer les sommes** :
- \( [0, 2, 3] \rightarrow 5 \)
- \( [4, 5, 9] \rightarrow 18 \)
- \( [1, 3, 4] \rightarrow 8 \)
3. **Trier les lignes en fonction de leurs sommes** :
3. **Trier les lignes en fonction des sommes** :
\[
[ [0, 2, 3], [1, 3, 4], [4, 5, 9] ]
\]
---
### **Complexité de lalgorithme**
### **Complexité**
#### Analyse :
1. **Pour la dimension la plus basse (1D)** :
- Trier \( M \) éléments coûte \( O(M \log M) \).
1. **Tri des tableaux 1D** :
- Pour \( M \) éléments, le tri par insertion a une complexité de \( O(M^2) \).
2. **Pour les dimensions supérieures (\( N > 1 \))** :
- Chaque dimension contient \( M^{N-1} \) sous-tableaux.
- Trier ces sous-tableaux coûte \( O(M^{N-1} \log M^{N-1}) \).
- Calculer les sommes pour ces sous-tableaux prend \( O(M^N) \).
2. **Tri des sous-tableaux (dimensions \( N > 1 \))** :
- Chaque sous-tableau contient \( M^{N-1} \) éléments. Trier ces sous-tableaux coûte \( O(M^{N-1} \cdot M^{N-1}) = O(M^{2(N-1)}) \).
3. **Récursivité sur \( N \) dimensions** :
- La complexité totale est donnée par la somme :
3. **Calcul des sommes** :
- Calculer les sommes pour \( M^{N-1} \) sous-tableaux coûte \( O(M^N) \).
4. **Complexité totale** :
- L'algorithme sapplique de façon récursive sur \( N \) dimensions. La partie dominante vient du tri des sous-tableaux les plus grands :
\[
T(N, M) = O(M^N \log M + M^{N-1} \log M^{N-1} + \dots + M \log M)
\]
- La partie dominante est celle de la dimension principale :
\[
T(N, M) = O(M^N \log M)
T(N, M) = O(M^{2N-2})
\]
---
### **Conclusion**
- - La complexité globale est
La complexité globale est
\[
O(M^N \log M)
O(M^{2N-2})
\]