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gabriel.marinoja
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a2bf122c
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a2bf122c
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by
orestis.malaspin
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-1
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and
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1
View file @
a2bf122c
---
---
title
:
"
Arbres"
title
:
"
Arbres
et
tri
par
tas
"
date
:
"
2022-03-02"
date
:
"
2022-03-02"
patat
:
patat
:
eval
:
eval
:
...
@@ -218,3 +218,409 @@ flowchart TB;
...
@@ -218,3 +218,409 @@ flowchart TB;
:::
:::
# Trier un tableau à l'aide d'un arbre binaire
*
Tableau représenté comme un arbre binaire.
*
Aide à comprendre "comment" trier, mais on ne construit jamais l'arbre.
*
Complexité $O(N
\l
og_2 N)$ en moyenne et grande stabilité (pas de cas
dégénérés).
# Lien entre arbre et tableau
*
La racine de l'arbre set le premier élément du tableau.
*
Les deux fils d'un noeud d'indice $i$, ont pour indices $2i+1$ et $2i+2$:
*
Les fils du noeud $i=0$, sont à $2
\c
dot 0+1=1$ et $2
\c
dot 0+2=2$.
*
Les fils du noeud $i=1$, sont à $2
\c
dot 1+1=3$ et $2
\c
dot 1+2=4$.
*
Les fils du noeud $i=2$, sont à $2
\c
dot 2+2=5$ et $2
\c
dot 1+2=6$.
*
Les fils du noeud $i=3$, sont à $2
\c
dot 3+1=7$ et $2
\c
dot 3+2=8$.
*
Un élément d'indice $i$ a pour parent l'élément $(i-1)/2$ (division entière):
*
Le parent du noeud $i=8$ est $(8-1)/2=3$.
*
Le parent du noeud $i=7$ est $(7-1)/2=3$.
# Visuellement
::: columns
:::: column
*
Où vont les indices correspondant du tableau?
```
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graph TD;
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id4-->id9(( ));
id4-->id10(( ));
style id10 fill:#fff,stroke:#fff
```
::::
:::: column
*
Les flèche de gauche à droite, parent -> enfants.
*
Les flèche de droite à gauche, enfants -> parent.

::::
:::
**Propriétés:**
1.
les feuilles sont toutes sur l'avant dernier ou dernier niveau.
2.
les feuilles de profondeur maximale sont "tassée" à gauche.
# Le tas (ou heap)
## Définition
*
Un arbre est un tas, si la valeur de chacun de ses descendants est inférieure
ou égale à sa propre valeur.
## Exemples (ou pas)
```
16 8 14 6 2 10 12 4 5 # Tas
16 14 8 6 2 10 12 4 5 # Non-tas, 10 > 8 et 12 > 8
```
## Exercices (ou pas)
```
19 18 12 12 17 1 13 4 5 # Tas ou pas tas?
19 18 16 12 17 1 12 4 5 # Tas ou pas tas?
```
. . .
```
19 18 12 12 17 1 13 4 5 # Pas tas! 13 > 12
19 18 16 12 17 1 12 4 5 # Tas!
```
# Exemple de tri par tas (1/N)
```
| 1 | 16 | 5 | 12 | 4 | 2 | 8 | 10 | 6 | 7 |
```
::: columns
:::: column
*
Quel est l'arbre que cela représente?
. . .
```
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style id10 fill:#fff,stroke:#fff
```
::::
:::: column
**But:**
Transformer l'arbre en tas.
*
On commence à l'indice $N/2 = 5$:
`7`
.
*
`7 > 4`
(enfant
`>`
parent).
*
intervertir
`4`
et
`7`
.
```
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graph TD;
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```
::::
:::
. . .
```
* *
| 1 | 16 | 5 | 12 | 7 | 2 | 8 | 10 | 6 | 4 |
```
# Exemple de tri par tas (2/N)
```
| 1 | 16 | 5 | 12 | 7 | 2 | 8 | 10 | 6 | 4 |
```
::: columns
:::: column
**But:**
Transformer l'arbre en tas.
*
On continue à l'indice $N/2-1 = 4$:
`12`
.
*
Déjà un tas, rien à faire.
```
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graph TD;
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id3-->id7((10));
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id4-->id10(( ));
style id10 fill:#fff,stroke:#fff
```
::::
:::: column
**But:**
Transformer l'arbre en tas.
*
On continue à l'indice $N/2-2 = 3$:
`5`
.
*
`5 < 8`
, échanger
`8`
et
`5`
(aka
`max(2, 5, 8)`
)
```
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graph TD;
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id3-->id8((6));
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style id10 fill:#fff,stroke:#fff
```
::::
:::
. . .
```
| 1 | 16 | 8 | 12 | 7 | 2 | 5 | 10 | 6 | 4 |
```
# Exemple de tri par tas (3/N)
```
| 1 | 16 | 5 | 12 | 7 | 2 | 8 | 10 | 6 | 4 |
```
::: columns
:::: column
**But:**
Transformer l'arbre en tas.
*
Indice $N/2-1 = 4$:
`12`
.
*
Déjà un tas, rien à faire.
```
{.mermaid format=pdf width=400 loc=figs/}
graph TD;
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id4-->id9((4));
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style id10 fill:#fff,stroke:#fff
```
::::
:::: column
**But:**
Transformer l'arbre en tas.
*
Indice $N/2-2 = 3$:
`5`
.
*
`5 < 8`
,
`5 <=> max(2, 5, 8)`
```
{.mermaid format=pdf width=400 loc=figs/}
graph TD;
id0((1))-->id1((16));
id0-->id2((8));
id1-->id3((12));
id1-->id4((7));
id2-->id5((2));
id2-->id6((5));
id3-->id7((10));
id3-->id8((6));
id4-->id9((4));
id4-->id10(( ));
style id10 fill:#fff,stroke:#fff
```
::::
:::
```
* *
| 1 | 16 | 8 | 12 | 7 | 2 | 5 | 10 | 6 | 4 |
```
# Exemple de tri par tas (4/N)
```
| 1 | 16 | 8 | 12 | 7 | 2 | 5 | 10 | 6 | 4 |
```
::: columns
:::: column
**But:**
Transformer l'arbre en tas.
*
Indice $N/2-3 = 1$:
`16`
.
*
Déjà un tas, rien à faire.
```
{.mermaid format=pdf width=400 loc=figs/}
graph TD;
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style id10 fill:#fff,stroke:#fff
```
::::
:::: column
**But:**
Transformer l'arbre en tas.
*
Indice $N/2-4 = 1$:
`1`
.
*
`1 < 16 && 1 < 8`
,
`1 <=> max(1, 16, 8)`
```
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style id10 fill:#fff,stroke:#fff
```
::::
:::
```
* *
| 16 | 1 | 8 | 12 | 7 | 2 | 5 | 10 | 6 | 4 |
```
# Exemple de tri par tas (5/N)
```
| 16 | 1 | 8 | 12 | 7 | 2 | 5 | 10 | 6 | 4 |
```
::: columns
:::: column
**But:**
Transformer l'arbre en tas.
*
Recommencer avec
`1`
.
*
`1 <=> max(1, 12, 7)`
.
```
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style id10 fill:#fff,stroke:#fff
```
::::
:::: column
**But:**
Transformer l'arbre en tas.
*
Recommencer avec
`1`
.
*
`1 <=> max(1, 10, 6)`
.
```
{.mermaid format=pdf width=400 loc=figs/}
graph TD;
id0((16))-->id1((12));
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style id10 fill:#fff,stroke:#fff
```
::::
:::
```
* * *
| 16 | 12 | 8 | 10 | 7 | 2 | 5 | 1 | 6 | 4 |
```
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slides/tri_par_tas.md
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+
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−
410
View file @
8967896b
---
title
:
"
Le
tri
par
tas"
date
:
"
2022-03-02"
---
# Trier un tableau à l'aide d'un arbre binaire
*
Tableau représenté comme un arbre binaire.
*
Aide à comprendre "comment" trier, mais on ne construit jamais l'arbre.
*
Complexité $O(N
\l
og_2 N)$ en moyenne et grande stabilité (pas de cas
dégénérés).
# Lien entre arbre et tableau
*
La racine de l'arbre set le premier élément du tableau.
*
Les deux fils d'un noeud d'indice $i$, ont pour indices $2i+1$ et $2i+2$:
*
Les fils du noeud $i=0$, sont à $2
\c
dot 0+1=1$ et $2
\c
dot 0+2=2$.
*
Les fils du noeud $i=1$, sont à $2
\c
dot 1+1=3$ et $2
\c
dot 1+2=4$.
*
Les fils du noeud $i=2$, sont à $2
\c
dot 2+2=5$ et $2
\c
dot 1+2=6$.
*
Les fils du noeud $i=3$, sont à $2
\c
dot 3+1=7$ et $2
\c
dot 3+2=8$.
*
Un élément d'indice $i$ a pour parent l'élément $(i-1)/2$ (division entière):
*
Le parent du noeud $i=8$ est $(8-1)/2=3$.
*
Le parent du noeud $i=7$ est $(7-1)/2=3$.
# Visuellement
::: columns
:::: column
*
Où vont les indices correspondant du tableau?
```
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graph TD;
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id0-->id2(( ));
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id3-->id7(( ));
id3-->id8(( ));
id4-->id9(( ));
id4-->id10(( ));
style id10 fill:#fff,stroke:#fff
```
::::
:::: column
*
Les flèche de gauche à droite, parent -> enfants.
*
Les flèche de droite à gauche, enfants -> parent.

::::
:::
**Propriétés:**
1.
les feuilles sont toutes sur l'avant dernier ou dernier niveau.
2.
les feuilles de profondeur maximale sont "tassée" à gauche.
# Le tas (ou heap)
## Définition
*
Un arbre est un tas, si la valeur de chacun de ses descendants est inférieure
ou égale à sa propre valeur.
## Exemples (ou pas)
```
16 8 14 6 2 10 12 4 5 # Tas
16 14 8 6 2 10 12 4 5 # Non-tas, 10 > 8 et 12 > 8
```
## Exercices (ou pas)
```
19 18 12 12 17 1 13 4 5 # Tas ou pas tas?
19 18 16 12 17 1 12 4 5 # Tas ou pas tas?
```
. . .
```
19 18 12 12 17 1 13 4 5 # Pas tas! 13 > 12
19 18 16 12 17 1 12 4 5 # Tas!
```
# Exemple de tri par tas (1/N)
```
| 1 | 16 | 5 | 12 | 4 | 2 | 8 | 10 | 6 | 7 |
```
::: columns
:::: column
*
Quel est l'arbre que cela représente?
. . .
```
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graph TD;
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id3-->id7((10));
id3-->id8((6));
id4-->id9((7));
id4-->id10(( ));
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```
::::
:::: column
**But:**
Transformer l'arbre en tas.
*
On commence à l'indice $N/2 = 5$:
`7`
.
*
`7 > 4`
(enfant
`>`
parent).
*
intervertir
`4`
et
`7`
.
```
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graph TD;
id0((1))-->id1((16));
id0-->id2((5));
id1-->id3((12));
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id3-->id7((10));
id3-->id8((6));
id4-->id9((4));
id4-->id10(( ));
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```
::::
:::
. . .
```
* *
| 1 | 16 | 5 | 12 | 7 | 2 | 8 | 10 | 6 | 4 |
```
# Exemple de tri par tas (2/N)
```
| 1 | 16 | 5 | 12 | 7 | 2 | 8 | 10 | 6 | 4 |
```
::: columns
:::: column
**But:**
Transformer l'arbre en tas.
*
On continue à l'indice $N/2-1 = 4$:
`12`
.
*
Déjà un tas, rien à faire.
```
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```
::::
:::: column
**But:**
Transformer l'arbre en tas.
*
On continue à l'indice $N/2-2 = 3$:
`5`
.
*
`5 < 8`
, échanger
`8`
et
`5`
(aka
`max(2, 5, 8)`
)
```
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```
::::
:::
. . .
```
| 1 | 16 | 8 | 12 | 7 | 2 | 5 | 10 | 6 | 4 |
```
# Exemple de tri par tas (3/N)
```
| 1 | 16 | 5 | 12 | 7 | 2 | 8 | 10 | 6 | 4 |
```
::: columns
:::: column
**But:**
Transformer l'arbre en tas.
*
Indice $N/2-1 = 4$:
`12`
.
*
Déjà un tas, rien à faire.
```
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style id10 fill:#fff,stroke:#fff
```
::::
:::: column
**But:**
Transformer l'arbre en tas.
*
Indice $N/2-2 = 3$:
`5`
.
*
`5 < 8`
,
`5 <=> max(2, 5, 8)`
```
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```
::::
:::
```
* *
| 1 | 16 | 8 | 12 | 7 | 2 | 5 | 10 | 6 | 4 |
```
# Exemple de tri par tas (4/N)
```
| 1 | 16 | 8 | 12 | 7 | 2 | 5 | 10 | 6 | 4 |
```
::: columns
:::: column
**But:**
Transformer l'arbre en tas.
*
Indice $N/2-3 = 1$:
`16`
.
*
Déjà un tas, rien à faire.
```
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id3-->id7((10));
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id4-->id9((4));
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style id10 fill:#fff,stroke:#fff
```
::::
:::: column
**But:**
Transformer l'arbre en tas.
*
Indice $N/2-4 = 1$:
`1`
.
*
`1 < 16 && 1 < 8`
,
`1 <=> max(1, 16, 8)`
```
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```
::::
:::
```
* *
| 16 | 1 | 8 | 12 | 7 | 2 | 5 | 10 | 6 | 4 |
```
# Exemple de tri par tas (5/N)
```
| 16 | 1 | 8 | 12 | 7 | 2 | 5 | 10 | 6 | 4 |
```
::: columns
:::: column
**But:**
Transformer l'arbre en tas.
*
Recommencer avec
`1`
.
*
`1 <=> max(1, 12, 7)`
.
```
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```
::::
:::: column
**But:**
Transformer l'arbre en tas.
*
Recommencer avec
`1`
.
*
`1 <=> max(1, 10, 6)`
.
```
{.mermaid format=pdf width=400 loc=figs/}
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```
::::
:::
```
* * *
| 16 | 12 | 8 | 10 | 7 | 2 | 5 | 1 | 6 | 4 |
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