TD1_DEV51_Qualite_Algo/TD1.md

# 📊 TD1 – Analyse de performance et optimisation en C

## 🚀 Étapes initiales

Nous avons commencé par récupérer les programmes depuis le dépôt Git de **Maxime Menault**, puis nous les avons compilés et exécutés avec différentes valeurs.  
Pour obtenir un temps d’exécution **suffisamment long pour l’analyse**, nous avons choisi `1000` et `1000` comme valeurs de test.

```bash
gcc -g -pg -o student_rank student_rank.c heapsort.c bubblesort.c
./student_rank 5000 1000 0
```

Ensuite, nous avons utilisé **gprof** pour analyser le programme :

```bash
gprof ./student_rank
```

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## 📈 Analyse avec gprof

### 🔹 Flat Profile
Le *Flat Profile* donne un aperçu global :
- Temps et nombre d’exécutions par fonction
- Temps cumulé au fil des appels
- Nombre d’appels effectués
- Temps moyen par appel (ms)
- Nom de la fonction

👉 Exemple (extrait) :
```
Each sample counts as 0.01 seconds.
  %   cumulative   self              self     total           
 time   seconds   seconds    calls   s/call   s/call  name    
 79.80      2.35     2.35  1001000     0.00     0.00  bubblesort
 19.35      2.92     0.57  1000000     0.00     0.00  find_rank_student
```

### 🔹 Call Graph
Le *Call Graph* montre :
- Les relations entre les fonctions
- Le temps consommé par chaque fonction et ses enfants
- Le nombre total d’appels
- Une vision hiérarchique (*arbre d’exécution*)  

👉 Exemple (extrait) :
```
[1]    100.0    0.00    2.96                 main [1]
                0.01    2.92       1/1           sort_students [2]
-----------------------------------------------
[2]     99.3    0.01    2.92       1         sort_students [2]
                0.57    2.35 1000000/1000000     find_rank_student [3]
-----------------------------------------------
[3]     98.9    0.57    2.35 1000000         find_rank_student [3]
                2.35    0.00 1000000/1001000     bubblesort [4]
```

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## 🔎 Résultats de l’analyse

- La fonction **la plus lente est `bubblesort`** (≈80% du temps total).  
- Elle est appelée **plus d’1 million de fois** par `find_rank_student`.  
- Le tri est donc **la source principale de ralentissement**.

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## 🛠️ Optimisations

### ✅ Correction du bug dans `bubblesort`
Le code initial validait sa condition en permanence.  
Solution : vérifier qu’il **n’y a plus aucun échange** avant d’arrêter la boucle.

```c
void bubblesort(int* array, int length)
{
    int swapped, i, tmp;
    do {
        swapped = 0;
        for(i = 1; i < length; i++) {
            if(array[i-1] > array[i]) {
                tmp = array[i-1];
                array[i-1] = array[i];
                array[i] = tmp;
                swapped++;
            }
        }
    } while(swapped > 0);
}
```

### 🚀 Remplacement de `bubblesort` par `heapsort`
En remplaçant **bubblesort** par **heapsort**, le temps d’exécution diminue drastiquement.  
👉 Le tri devient **beaucoup plus rapide et plus efficace**.

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## 📌 Résumé

- **Flat Profile** → temps et nb d’exécutions par fonction (ici `bubblesort ≈ 80%`).  
- **Call Graph** → arbre d’appels entre fonctions + temps consommé.  
- **Optimisation principale** :  
  - Corriger la condition de `bubblesort`.  
  - Remplacer `bubblesort` par `heapsort` pour de meilleures performances.  

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✍️ *Travail effectué dans le cadre du TD1 – Analyse de performance et optimisation en C.*