Le Tri Par Insertion — Rue De La Garouere Vertou 2

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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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Dichotomie Le tri par insertion est basé sur le fait que le tableau est coupé en deux parties, l'une triée (celle qui nous intéresse) et l'autre non triée. On peut améliorer la recherche de l'emplacement où insérer notre élément grâce à la dichotomie (c'est un algorithme de recherche efficace dans un ensemble d'objet déjà trié, ce qui est parfait pour notre cas). Cette recherche consiste à utiliser la méthode du diviser pour régner, on cherche l'emplacement pour notre élément à l'aide d'intervalles. Notre intervalle de départ est: début partie triée -> fin partie triée: On teste si l'élément situé au milieu de notre intervalle est inférieur à l'élément que l'on veut insérer. Si c'est le cas on recommence l'opération mais cette fois ci avec cet intervalle: milieu ancien inter -> fin ancien inter. Sinon on recommence mais avec l'intervalle suivant: début ancien inter -> milieu ancien inter. Une fois que l'intervalle ne contient plus qu'un seul élément, on a trouvé l'emplacement où insérer l'élément à sa place.

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Nous marquons le premier élément du sous-tableau non trié A[1] comme étant la clé. La clé est ensuite comparée aux éléments du sous-tableau trié; ici, nous n'avons qu'un seul élément, A[0]. Si la clé est supérieure à A[0], nous l'insérons après A[0]. Sinon, si elle est plus petite, nous comparons à nouveau pour l'insérer à la bonne position avant A[0]. (Dans le cas de A[0], il n'y a qu'une seule position) Prenez l'élément suivant A[2] comme clé. Comparez-le avec les éléments de sous-réseaux triés et insérez-le après l'élément juste plus petit que A[2]. S'il n'y a pas de petits éléments, insérez-le au début du sous-tableau trié. Répétez les étapes ci-dessus pour tous les éléments du sous-tableau non trié. Exemple de tri par insertion Supposons que nous ayons le tableau: (5, 3, 4, 2, 1). Nous allons le trier en utilisant l'algorithme de tri par insertion.

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On «duplique» la variable i en une variable k. On se positionne sur l'élément d'indice k. On va faire «reculer» cet élément tant que c'est possible. On ne touche pas à i. Tant qu'on n'est pas revenu au début de la liste et qu'il y a une valeur plus grande à gauche. On échange de place avec l'élément précédent. Notre élément est maintenant à l'indice k - 1. La boucle peut continuer. Utilisation ⚓︎ >>> maliste = [ 7, 5, 2, 8, 1, 4] >>> tri_insertion1 ( maliste) >>> maliste [ 1, 2, 4, 5, 7, 8] Tri par Insertion (version optimisée) ⚓︎ Observez l'animation ci-dessous, et comparer-la avec la version initiale.

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Ce problème est résolu habituellement par un algorithme faisant intervenir une boucle bornée et une boucle conditionnelle. La terminaison de la boucle bornée est évidente et celle de la boucle conditionelle facile à montrer avec un variant de boucle. L' invariant de boucle A la i-ème itération, le sous tableau t[0.. i-1] est trié, permet de conclure à sa correction partielle. La conjugaison de ces deux propriétés assure la correction totale de l'algorithme proposé. Cet algorithme a une complexité temporelle quadratique.

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La liste ( a 1, a 2,..., a n) est décomposée en deux parties: une partie triée ( a 1, a 2,..., ak) et une partie non-triée ( a k+1, a k+2,..., a n); l'élément a k+1 est appelé élément frontière (c'est le premier élément non trié). concrète itérative La suite ( a 1, a 2,..., a n) est rangée dans un tableau T[... ] en mémoire centrale. Le tableau contient une partie triée (( a 1, a 2,..., ak) en violet à gauche) et une partie non triée (( a k+1, a k+2,..., a n) en blanc à droite). En faisant varier j de k jusqu'à 2, afin de balayer toute la partie ( a 1, a 2,..., a k) déjà rangée, on décale d'une place les éléments plus grands que l'élément frontière: tantque a j-1 > a k+1 faire décaler a j-1 en a j; passer au j précédent ftant La boucle s'arrête lorsque a j-1 < a k+1, ce qui veut dire que l'on vient de trouver au rang j-1 un élément a j-1 plus petit que l'élément frontière a k+1, donc a k+1 doit être placé au rang j.

3: Sorting and Searching, 1998, 2 e éd. [ détail de l'édition], section 5. 2. 1. ↑ Thomas H. Cormen, Charles E. Leiserson, Ronald L. Rivest et Clifford Stein, Introduction à l'algorithmique, Dunod, 2002 [ détail de l'édition] (ex. 7. 4. 5, p. 153) Portail de l'informatique théorique

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