diff --git a/slides/cours_18.md b/slides/cours_18.md index 1007eff08df2519ca96c9d263c4116a9c627bc57..a2d1cd07aa272936a5808187eb0f80270bb869a9 100644 --- a/slides/cours_18.md +++ b/slides/cours_18.md @@ -25,6 +25,32 @@ patat: * La différence de hauteur de chaque noeud est d'au plus 1. * Tous les noeuds ont `fe = hd - hg = {-1, 0, 1}`. +# AVL ou pas? + +```{.mermaid format=pdf width=400 loc=figs/} +graph TD; + id0((21))-->id1((9)); + id0-->id2((40)); + id1-->id3((5)); + id1-->id4((10)); + id3-->id5((3)); + id3-->id6((7)) + id6-->id7((6)) + id6-->id8(( )) + id2-->id9((33)) + id2-->id10((61)) + id9-->id11((22)) + id9-->id12((39)) + id10-->id13(( )) + id10-->id14((81)) + style id8 fill:#fff,stroke:#fff + style id13 fill:#fff,stroke:#fff +``` + +. . . + +* Ajouter un noeud pour qu'il le soit plus. + # Insertion dans un arbre AVL (1/N) 1. On part d'un arbre AVL. @@ -407,3 +433,590 @@ fe(P) = +2 && fe(gauche(P)) = +1 => cas 2b ## Dessiner les différents cas, sur le dessin ci-dessous  + +# La rotation + +## La rotation gauche (5min, matrix) + + + +. . . + +``` +arbre rotation_gauche(arbre P) + si est_non_vide(P) + Q = droite(P) + droite(P) = gauche(Q) + gauche(Q) = droite(P) + retourne Q + retourne P +``` + +# La rotation en C (1/2) + +## La rotation gauche + +``` +arbre rotation_gauche(arbre P) + si est_non_vide(P) + Q = droite(P) + droite(P) = gauche(Q) + gauche(Q) = droite(P) + retourne Q + retourne P +``` + +## Écrire le code C correspondant (5min, matrix) + +1. Structure de données +2. Fonction `tree_t rotation_left(tree_t tree)` + +. . . + +```C +typedef struct _node { + int key; + struct _node *left, *right; + int bf; // balance factor +} node; +typedef node *tree_t; +``` + +# La rotation en C (2/2) + +\footnotesize + +```C +tree_t rotation_left(tree_t tree) { + tree_t subtree = NULL; + if (NULL != tree) { + subtree = tree->right; + tree->right = subtree->left; + subtree->lefe; + } + return subtree; +} +``` + +. . . + +* Et la rotation à droite (5min)? + +```C +tree_t rotation_right(tree_t tree) { + tree_t subtree = NULL; + if (NULL != tree) { + subtree = tree->left; + tree->left = subtree->right; + subtree->right = tree; + } + return subtree; +} +``` + +# Exemple de rotation (1/2) + +## Insertion de 9? + +```{.mermaid format=pdf width=400 loc=figs/} +graph TD; + id0((5))-->id1((1)); + id0-->id2((6)); + id2-->id3(( )); + id2-->id4((8)); + style id3 fill:#fff,stroke:#fff +``` + +# Exemple de rotation (2/2) + +::: columns + +:::: column + +## Quelle rotation et sur quel noeud (5 ou 6)? + +```{.mermaid format=pdf width=400 loc=figs/} +graph TD; + id0((5))-->id1((1)); + id0-->id2((6)); + id2-->id3(( )); + id2-->id4((8)); + id4-->id5(( )); + id4-->id6((9)); + style id3 fill:#fff,stroke:#fff + style id5 fill:#fff,stroke:#fff +``` + +:::: + +:::: column + +. . . + +## Sur le plus jeune évidemment! + +```{.mermaid format=pdf width=400 loc=figs/} +graph TD; + id0((5))-->id1((1)); + id0-->id2((8)); + id2-->id3((6)); + id2-->id4((9)); +``` + +:::: + +::: + +* Cas `1a/b` *check*! + + +# La rotation gauche-droite + +## Là c'est plus difficile (cas 2a/b) + + + +# Exercices + +## Faire l'implémentation de la double rotation (pas corrigé 15min) + +. . . + +::: columns + +:::: column + +## Insérer 50, ex 10min (matrix) + +```{.mermaid format=pdf width=400 loc=figs/} +graph TD; + id0((89))-->id1((71)); + id0-->id2((90)); + id1-->id3((44)); + id3-->id4((37)); + id3-->id5((61)); + id1-->id6((81)) + id2-->id7(( )) + id2-->id8((100)) + style id7 fill:#fff,stroke:#fff +``` + +:::: + +:::: column + +. . . + +## Où se fait la rotation? + +```{.mermaid format=pdf width=400 loc=figs/} +graph TD; + id0((89))-->id1((71)); + id0-->id2((90)); + id1-->id3((44)); + id3-->id4((37)); + id3-->id5((61)); + id1-->id6((81)) + id2-->id7(( )) + id2-->id8((100)) + id5-->id9((50)) + id5-->id10(( )) + style id7 fill:#fff,stroke:#fff + style id10 fill:#fff,stroke:#fff +``` + +:::: + +::: + +# Exercices + +::: columns + +:::: column + +## Rotation gauche en 44 + +```{.mermaid format=pdf width=400 loc=figs/} +graph TD; + id0((89))-->id1((71)); + id0-->id2((90)); + id1-->id3((61)); + id1-->id10((81)); + id3-->id4((44)); + id3-->id5(( )); + id4-->id6((37)) + id4-->id7((50)) + id2-->id8(( )) + id2-->id9((100)) + style id5 fill:#fff,stroke:#fff + style id8 fill:#fff,stroke:#fff +``` + +:::: + +:::: column + +. . . + +## Rotation à droite en 71 + +```{.mermaid format=pdf width=400 loc=figs/} +graph TD; + id0((89))-->id1((61)); + id0-->id2((90)); + id1-->id3((44)); + id1-->id10((71)); + id3-->id4((37)); + id3-->id5((50)); + id2-->id8(( )); + id2-->id9((100)); + id10-->id11(( )) + id10-->id12((81)) + style id8 fill:#fff,stroke:#fff + style id11 fill:#fff,stroke:#fff +``` + +:::: + +::: + +# Exercice de la mort + +Soit l’arbre AVL suivant: + +::: columns + +:::: column + +```{.mermaid format=pdf width=400 loc=figs/} +graph TD; + id0((60))-->id1((40)); + id0-->id2((120)); + id1-->id3((20)); + id1-->id4((50)); + id3-->id5((10)); + id3-->id6((30)); + id2-->id7((100)); + id2-->id8((140)); + id7-->id9((80)) + id7-->id10((110)) + id9-->id11((70)) + id9-->id12((90)) + id8-->id13((130)) + id8-->id14((160)) + id14-->id15((150)) + id14-->id16((170)) +``` + +:::: + +:::: column + +1. Montrer les positions des insertions de feuille qui conduiront à un arbre + désequilibré. +2. Donner les facteurs d’equilibre. +3. Dessiner et expliquer les modifications de l’arbre lors de l’insertion de la + valeur `65`. On mentionnera les modifications des facteurs + d’équilibre. + +:::: + +::: + +# Encore un petit exercice + +* Insérer les noeuds suivants dans un arbre AVL + +``` +25 | 60 | 35 | 10 | 5 | 20 | 65 | 45 | 70 | 40 | 50 | 55 | 30 | 15 +``` + +## Un à un et le/la premier/ère qui poste la bonne réponse sur matrix à un point + +# Suppression dans un arbre AVL + + +::: columns + +:::: column + +## Algorithme par problème: supprimer 10 + +```{.mermaid format=pdf width=400 loc=figs/} +graph TD; + id0((8))-->id1((4)); + id0-->id2((10)); + id1-->id3((2)); + id1-->id4((6)); + id3-->id5((1)); + id3-->id6(( )) + id4-->id7(( )) + id4-->id8((7)) + id2-->id9((9)) + id2-->id10((14)) + id10-->id11((12)) + id10-->id12((16)) + style id6 fill:#fff,stroke:#fff + style id7 fill:#fff,stroke:#fff +``` + +:::: + +:::: column + +. . . + +## Algorithme par problème: supprimer 10 + +```{.mermaid format=pdf width=400 loc=figs/} +graph TD; + id0((8))-->id1((4)); + id0-->id2((12)); + id1-->id3((2)); + id1-->id4((6)); + id3-->id5((1)); + id3-->id6(( )) + id4-->id7(( )) + id4-->id8((7)) + id2-->id9((9)) + id2-->id10((14)) + id10-->id11(( )) + id10-->id12((16)) + style id6 fill:#fff,stroke:#fff + style id7 fill:#fff,stroke:#fff + style id11 fill:#fff,stroke:#fff +``` + +:::: + +::: + +# Suppression dans un arbre AVL + + +::: columns + +:::: column + +## Algorithme par problème: supprimer 8 + +```{.mermaid format=pdf width=400 loc=figs/} +graph TD; + id0((8))-->id1((4)); + id0-->id2((12)); + id1-->id3((2)); + id1-->id4((6)); + id3-->id5((1)); + id3-->id6(( )) + id4-->id7(( )) + id4-->id8((7)) + id2-->id9((9)) + id2-->id10((14)) + id10-->id11(( )) + id10-->id12((16)) + style id6 fill:#fff,stroke:#fff + style id7 fill:#fff,stroke:#fff + style id11 fill:#fff,stroke:#fff +``` + +:::: + +:::: column + +. . . + +## Algorithme par problème: rotation de 12 + +```{.mermaid format=pdf width=400 loc=figs/} +graph TD; + id0((9))-->id1((4)); + id0-->id2((12)); + id1-->id3((2)); + id1-->id4((6)); + id3-->id5((1)); + id3-->id6(( )) + id4-->id7(( )) + id4-->id8((7)) + id2-->id9(( )) + id2-->id10((14)) + id10-->id11(( )) + id10-->id12((16)) + style id6 fill:#fff,stroke:#fff + style id7 fill:#fff,stroke:#fff + style id9 fill:#fff,stroke:#fff + style id11 fill:#fff,stroke:#fff +``` + +:::: + +::: + +# Suppression dans un arbre AVL + +::: columns + +:::: column + +## Algorithme par problème: rotation de 12 + +```{.mermaid format=pdf width=400 loc=figs/} +graph TD; + id0((9))-->id1((4)); + id0-->id2((14)); + id1-->id3((2)); + id1-->id4((6)); + id3-->id5((1)); + id3-->id6(( )) + id4-->id7(( )) + id4-->id8((7)) + id2-->id9((12)) + id2-->id10((16)) + style id6 fill:#fff,stroke:#fff + style id7 fill:#fff,stroke:#fff +``` + +:::: + +:::: column + +. . . + +1. On supprime comme d'habitude. +2. On rééquilibre si besoin à l'endroit de la suppression. + +* Facile non? + +. . . + +* Plus dur.... + +:::: + +::: + +# Suppression dans un arbre AVL 2.0 + +::: columns + +:::: column + +## Algorithme par problème: suppression de 30 + +```{.mermaid format=pdf width=400 loc=figs/} +graph TD; + id0((50))-->id1((30)); + id0-->id2((100)); + id1-->id3((10)); + id1-->id4((40)); + id3-->id5(( )); + id3-->id6((20)) + id2-->id7((80)) + id2-->id8((200)) + id7-->id9((70)) + id7-->id10((90)) + id9-->id11((60)) + id9-->id12(( )) + id8-->id13(( )) + id8-->id14((300)) + style id5 fill:#fff,stroke:#fff + style id12 fill:#fff,stroke:#fff + style id13 fill:#fff,stroke:#fff +``` + +:::: + +:::: column + +. . . + +## Algorithme par problème: rotation GD autour de 40 + +```{.mermaid format=pdf width=400 loc=figs/} +graph TD; + id0((50))-->id1((40)); + id0-->id2((100)); + id1-->id3((10)); + id1-->id4(( )); + id3-->id5(( )); + id3-->id6((20)) + id2-->id7((80)) + id2-->id8((200)) + id7-->id9((70)) + id7-->id10((90)) + id9-->id11((60)) + id9-->id12(( )) + id8-->id13(( )) + id8-->id14((300)) + style id4 fill:#fff,stroke:#fff + style id5 fill:#fff,stroke:#fff + style id12 fill:#fff,stroke:#fff + style id13 fill:#fff,stroke:#fff +``` + +:::: + +::: + +# Suppression dans un arbre AVL 2.0 + +::: columns + +:::: column + +## Argl! 50 est déséquilibré! + +```{.mermaid format=pdf width=400 loc=figs/} +graph TD; + id0((50))-->id1((20)); + id0-->id2((100)); + id1-->id3((10)); + id1-->id4((40)); + id2-->id7((80)) + id2-->id8((200)) + id7-->id9((70)) + id7-->id10((90)) + id9-->id11((60)) + id9-->id12(( )) + id8-->id13(( )) + id8-->id14((300)) + style id12 fill:#fff,stroke:#fff + style id13 fill:#fff,stroke:#fff +``` + +:::: + +:::: column + +. . . + +## Algorithme par problème: rotation DG autour de 50 + +```{.mermaid format=pdf width=400 loc=figs/} +graph TD; + id0((80))-->id1((50)); + id0-->id2((100)); + id1-->id3((20)); + id1-->id4((70)); + id3-->id5((10)); + id3-->id6((40)); + id4-->id9((60)) + id4-->id10(( )) + id2-->id7((90)) + id2-->id8((200)) + id8-->id13(( )) + id8-->id14((300)) + style id10 fill:#fff,stroke:#fff + style id13 fill:#fff,stroke:#fff +``` + +:::: + +::: + +# Résumé de la suppression + +1. On supprime comme pour un arbre binaire de recherche. +2. Si un noeud est déséquilibré, on le rééquilibre. + * Cette opération pour déséquilibrer un autre noeud. +3. On continue à rééquilibrer tant qu'il y a des noeuds à équilibrer.