Joffrey-Fouche-tp-python-algo-tri

README.md

@@ -75,7 +75,10 @@ Observez attentivement l'animation de tri par sélection ci-dessous pour en comp
 
 <img src="img/selection.gif">
 
-Écrivez en français classique ce que vous voyez. Quel est le fonctionnement ? Comment l'expliqueriez-vous à quelqu'un ? *Écrivez votre réponse ici*
+Écrivez en français classique ce que vous voyez. Quel est le fonctionnement ? Comment l'expliqueriez-vous à quelqu'un ? 
+Selon moi le tri par selection va regarder toute la liste,
+il va selectionner l'element le plus petit et le placer au début de la liste.
+Ensuite, il recommence avec le reste de la liste tant qu'elle n'est pas vide.
 
 Puis implémentez l'algorithme en python dans la fonction `sort` du fichier `sort/selection.py`. Vérifiez son bon fonctionnement en éxécutant le fichier `python3 -m unittest`. Le test correspondant au tri par sélection doit passer.
 
@@ -88,15 +91,23 @@ Mesurez le temps d'éxécution pour un tableau de :
 
 Tracez le graphique correspondant.
 
-Quelle semble être la complexité de notre fonction de tri ? Cela est-il logique par rapport au code que vous avez implémenté ? *Écrivez votre réponse ici*
+Quelle semble être la complexité de notre fonction de tri ? Cela est-il logique par rapport au code que vous avez implémenté ?
+Le tri par selection est de complexité O(N**2)
+Car entre la première et la dernière valeur les entrées sont multiplé par 10
+alors que les temps sont multipliés par 100.
+De plus on a directement une double boucle dans le programme
+qui regarde tout les éléments, ce qui fait N*N donc N**2
 
 ### 2. Tri par insertion
 
 Observez attentivement l'animation de tri par insertion ci-dessous pour en comprendre le fonctionnement.
 
 <img src="img/insertion.gif">
 
-Écrivez en français classique ce que vous voyez. Quel est le fonctionnement ? Comment l'expliqueriez-vous à quelqu'un ? *Écrivez votre réponse ici*
+Écrivez en français classique ce que vous voyez. Quel est le fonctionnement ? Comment l'expliqueriez-vous à quelqu'un ? 
+Selon moi, Le tri par insertion va regarder le deuxieme element de la liste
+et le placer avant ou après le premier si il est plus petit ou non. Puis faire
+pareil avec les autres éléments en les comparant avec tous ceux avant
 
 Puis implémentez l'algorithme en python dans la fonction `sort` du fichier `sort/insertion.py`. Utilisez les tests automatiques pour vérifier votre implémentation.
 
@@ -109,7 +120,12 @@ Mesurez le temps d'éxécution pour un tableau de :
 
 Tracez le graphique correspondant.
 
-Quelle semble être la complexité de notre fonction de tri ? Cela est-il logique par rapport au code que vous avez implémenté ? *Écrivez votre réponse ici*
+Quelle semble être la complexité de notre fonction de tri ? Cela est-il logique par rapport au code que vous avez implémenté ?
+Le tri par insertion est de complexité O(N**2)
+Car entre la première et la dernière valeur les entrées sont multiplé par 10
+alors que les temps sont multipliés par 100.
+De plus on a directement une double boucle dans le programme
+qui regarde tout les éléments, ce qui fait N*N donc N**2
 
 ### 3. Tri par fusion
 
@@ -154,7 +170,14 @@ Observez bien le schéma suivant : il représente le concept du tri par fusion.
 
 Cet algorithme est de type "diviser pour régner".
 
-Écrivez en français classique ce que vous voyez. Quel est le fonctionnement ? Comment l'expliqueriez-vous à quelqu'un ? *Écrivez votre réponse ici*
+Écrivez en français classique ce que vous voyez. Quel est le fonctionnement ? Comment l'expliqueriez-vous à quelqu'un ?
+Le tri fusion prend un tableau.
+Si le tableau n'est pas vide ou n'est pas composé d'un seul élément,
+Python vas le divisé en deux en rappelant la meme fonction puis le merger.
+A chaque fois avant de merger les différents tableaux vont se réduire,
+jusqu'à ce que chaque tableau n'ait qu'un élément.
+Ensuite les tableaux vont se merger petit à petit en restant croissant et
+en formant au final un seul tableau
 
 Complétez la fonction `sort` du fichier `sort/fusion.py` en suivant les instructions suivantes.
 
@@ -174,16 +197,30 @@ Mesurez le temps d'éxécution pour un tableau de :
 
 Tracez le graphique correspondant.
 
-Quelle semble être la complexité de notre fonction de tri ? Cela est-il logique par rapport au code que vous avez implémenté ? *Écrivez votre réponse ici*
-
-Question bonus : Y a-t-il des tailles de tableaux pour lesquelles le tri par fusion n'est pas aussi rapide que les précédents tris abordés ? *Écrivez votre réponse ici*
+Quelle semble être la complexité de notre fonction de tri ? Cela est-il logique par rapport au code que vous avez implémenté ? 
+Le tri fusion a l'air d'etre de complexité N*log(N)
+car on subdivise le tri en plusieurs tri de 1 élément.
+Puis on les recombine ensemble en les lisant.
+Le nombre d'étape ou on lit chaque valeur est 
+a chaque fois que l'on merge des élements (2**(k))>=n>(2**(k-1))+1.
+Il a donc k étapes ou on lit tout n. k est plus petit que N
+car on prend le k supérieur ou égal à N
+
+Question bonus : Y a-t-il des tailles de tableaux pour lesquelles le tri par fusion n'est pas aussi rapide que les précédents tris abordés ? 
+Si on considère que le tri par fusion a une complexité inférieur aux autres tri
+alors plus le nombre de valeur va augmenté
+plus l'écart entre les différentes complexités va augmenté également.
+Le tri sera toujours plus rapide qu'un tri avec une complexité supérieur
 
 ### 4. sort()
 
 Bien que tout cela soit fascinant, Python possède sa propre méthode de tri : `sort()`.
 
 Une dernière fois, analysez le temps d'exécution et découvrez si python fait mieux que nos implémentations rudimentaires ;)
 
+Le tri sort de python est environ 100 fois plus rapide que notre tri fusion.
+Sa complexité semble etre N
+
 ## Pour rendre ce TP
 
 Merci de faire une Pull Request vers ce repository.

__main__.py

@@ -1,5 +1,135 @@
-def main():
-    print("Hello world")
+import time
+from enum import Enum, unique, auto
+from sort.range import generate_array_of_number
+from sort.selection import sort as selection_sort
+from sort.insertion import sort as insertion_sort
+from sort.recursion import get_factorial
+from sort.fusion import sort as fusion_sort
 
 
-main()
+@unique
+class Function(Enum):
+    GENERATE_ARRAY = auto()
+    SELECTION_SORT = auto()
+    INSERTION_SORT = auto()
+    FACTORIAL = auto()
+    FUSION_SORT = auto()
+    PYTHON_SORT = auto()
+
+
+# We create a loop where there are all the element we need  for test our sort
+LOOP_REQUIRED = list[int](((element % 10)+1) * 10 if element < 10
+                          else
+                          ((element % 10)+1) * 1_000 if 10 <= element < 20
+                          else
+                          ((element % 10)+1) * 10_000 if 20 <= element < 30
+                          else
+                          ((element % 10)+1) * 1_000_000
+                          for element in range(0, 40))
+
+TEN_PART: int = 0
+THOUSAND_PART: int = 10
+TEN_THOUSAND_PART: int = 20
+MILLION_PART: int = 30
+
+
+def main(use_tri: Function):
+    """main function call two other fonction
+    and take on parameter the sort we want use"""
+    write_result(do_function(use_tri), use_tri)
+
+
+def do_function(use_tri: Function) -> list[float]:
+    """do_function make ten time the right sort
+    and return a tab of time different for the number of element"""
+    timer_tab: list[float] = []
+    for element in range(len(LOOP_REQUIRED)//4):
+        tab_generate = generate_array_of_number(
+            generate_index_tab_with_sort(use_tri, element))
+
+        start: float = time.time()
+        # Generate a tab from 1_000_000 to 10_000_000
+        if (use_tri == Function.GENERATE_ARRAY):
+            generate_array_of_number(LOOP_REQUIRED[element + MILLION_PART])
+
+        # Use factorial on number from 10 to 100
+        if (use_tri == Function.FACTORIAL):
+            get_factorial(LOOP_REQUIRED[element//3] // 100)
+
+        # Use selection sort on tab from 1_000 to 10_000
+        if (use_tri == Function.SELECTION_SORT):
+            selection_sort(tab_generate)
+
+        # Use insertion sort on tab from 1_000 to 10_000
+        if (use_tri == Function.INSERTION_SORT):
+            insertion_sort(tab_generate)
+
+        # Use fusion sort on tab from 10_000 to 100_000
+        if (use_tri == Function.FUSION_SORT):
+            fusion_sort(tab_generate)
+
+        # Use python sort on tab from 1_000_000 to 10_000_000
+        if (use_tri == Function.PYTHON_SORT):
+            tab_generate.sort()
+
+        end: float = time.time()
+        timer_tab.append(end-start)
+
+    return timer_tab
+
+
+def generate_index_tab_with_sort(use_tri: Function, element: int) -> int:
+    """Generate a tab with different length for different sort"""
+
+    # Generate a tab from 10 to 100
+    if (use_tri == Function.FACTORIAL):
+        return LOOP_REQUIRED[element + TEN_PART]
+
+    # Generate a tab from 10_000 to 100_000
+    elif (use_tri == Function.FUSION_SORT):
+        return LOOP_REQUIRED[element + TEN_THOUSAND_PART]
+
+    # Generate a tab from 1_000_000 to 10_000_000
+    elif (use_tri == Function.PYTHON_SORT):
+        return LOOP_REQUIRED[element + MILLION_PART]
+
+    # Generate a tab from 1_000 to 10_000
+    else:
+        return LOOP_REQUIRED[element + THOUSAND_PART]
+
+
+def write_result(timer_tab: list[float], use_tri: Function) -> None:
+    """write_result take tab of time and the sort for write them to user"""
+
+    for element in range(len(timer_tab)):
+        tab_generate = generate_index_tab_with_sort(use_tri, element)
+        # print time for function use
+        print("Le résultat pour " + str(tab_generate) +
+              " entrées est " + str(timer_tab[element]))
+
+
+# A décommenter
+# main(Function.GENERATE_ARRAY)
+# main(Function.SELECTION_SORT)
+# main(Function.INSERTION_SORT)
+# main(Function.FACTORIAL)
+# main(Function.FUSION_SORT)
+# main(Function.PYTHON_SORT)
+
+
+"""
+Le tri sort de python est environ 100 fois plus rapide que notre tri fusion.
+Sa complexité semble etre N
+
+Résultat du python sort :
+Le résultat pour 1000000 entrées est 0.10117459297180176
+Le résultat pour 2000000 entrées est 0.24679017066955566
+Le résultat pour 3000000 entrées est 0.31505799293518066
+Le résultat pour 4000000 entrées est 0.42998576164245605
+Le résultat pour 5000000 entrées est 0.537330150604248
+Le résultat pour 6000000 entrées est 0.6411576271057129
+Le résultat pour 7000000 entrées est 0.7325379848480225
+Le résultat pour 8000000 entrées est 0.9010059833526611
+Le résultat pour 9000000 entrées est 0.9867992401123047
+Le résultat pour 10000000 entrées est 1.0364351272583008
+"""

sort/fusion.py

@@ -1,2 +1,73 @@
+"""
+Le tri fusion prend un tableau.
+Si le tableau n'est pas vide ou n'est pas composé d'un seul élément,
+Python vas le divisé en deux en rappelant la meme fonction puis le merger.
+A chaque fois avant de merger les différents tableaux vont se réduire,
+jusqu'à ce que chaque tableau n'ait qu'un élément.
+Ensuite les tableaux vont se merger petit à petit en restant croissant et
+en formant au final un seul tableau
+"""
+
+
 def sort(array: list[int]) -> list[int]:
-    return array
+    """if length of array <=1 return array,
+    else return the merge of the left part and the right part of the array"""
+    if len(array) <= 1:
+        return array
+    return merge(sort(array[:len(array) // 2]), sort(array[len(array) // 2:]))
+
+
+def merge(array_left: list[int], array_right: list[int]) -> list[int]:
+    """We can erge two array together by forming a new array"""
+    """merge take two array and create one new array we both of them,
+    at every loop it takes the smallest number between two arrays
+    and remove from the array. Then we return new array created"""
+    new_array: list[int] = []
+
+    # We loop until the new array have all left and right values
+    while (True):
+
+        # if left or right list is empty then we can had the other
+        # at our new array and return it because it is sorted
+        if (array_left == []):
+            return new_array + array_right
+        elif (array_right == []):
+            return new_array + array_left
+
+        # if we suppose that the right and the left list is sorted then for
+        # have a new sort we just need to compare the first element of each
+        # list. We don't forget to add it at the new array and remove it
+        # because we add this value
+        if array_right[0] < array_left[0]:
+            new_array.append(array_right.pop(0))
+        else:
+            new_array.append(array_left.pop(0))
+
+
+"""
+Résultat :
+Le résultat pour 10000 entrées est 0.14179372787475586
+Le résultat pour 20000 entrées est 0.11987948417663574
+Le résultat pour 30000 entrées est 0.18050265312194824
+Le résultat pour 40000 entrées est 0.32453370094299316
+Le résultat pour 50000 entrées est 0.38787841796875
+Le résultat pour 60000 entrées est 0.49108314514160156
+Le résultat pour 70000 entrées est 0.6442813873291016
+Le résultat pour 80000 entrées est 0.9117996692657471
+Le résultat pour 90000 entrées est 0.9976096153259277
+Le résultat pour 100000 entrées est 1.2517235279083252
+
+Le tri fusion a l'air d'etre de complexité N*log(N)
+car on subdivise le tri en plusieurs tri de 1 élément.
+Puis on les recombine ensemble en les lisant.
+Le nombre d'étape ou on lit chaque valeur est
+a chaque fois que l'on merge des élements (2**k)>=n>(2**(k-1))+1.
+Il a donc k étapes ou on lit tout n. k est plus petit que N
+car on prend le k supérieur ou égal à N
+
+Si on considère que le tri par fusion a une complexité inférieur aux autres tri
+alors plus le nombre de valeur va augmenté
+plus l'écart entre les différentes complexités va augmenté également.
+Le tri sera toujours plus rapide qu'un tri avec une complexité supérieur
+
+"""

sort/insertion.py

@@ -1,2 +1,52 @@
+"""
+Selon moi, Le tri par insertion va regarder chaque élément de la liste,
+les uns après les autres. A chaque fois, l'élément sera inséré
+entre deux autres éléments dans la liste déja trié,
+à la fin ou au début de la liste. On décalera tous les éléments triés
+après la nouvelle position, de cette nouvelle position
+vers l'ancienne position de l'élément
+"""
+
+
 def sort(array: list[int]) -> list[int]:
+    """we sort a list of int by insert each number at their position"""
+
+    # The first loop represent element who search to sort
+    # and who will be insert between other number
+    for increment in range(len(array)):
+
+        # The secund loop go from the element who want to sort
+        # to the begin of the list
+        for number in range(increment, -1, -1):
+
+            # if the element size is between two element or
+            # if we reach the top of the list we insert it on list
+            if (array[increment] < array[number]
+                and (array[increment] >= array[number-1]
+                     or number == 0)):
+
+                # We remove the element at increment
+                # position and we insert it at number position
+                array.insert(number, array.pop(increment))
     return array
+
+
+"""
+Résultat :
+Le résultat pour 1000 entrées est 0.028821706771850586
+Le résultat pour 2000 entrées est 0.16448330879211426
+Le résultat pour 3000 entrées est 0.3654301166534424
+Le résultat pour 4000 entrées est 0.691014289855957
+Le résultat pour 5000 entrées est 1.0119526386260986
+Le résultat pour 6000 entrées est 1.4506659507751465
+Le résultat pour 7000 entrées est 2.0582830905914307
+Le résultat pour 8000 entrées est 2.850092887878418
+Le résultat pour 9000 entrées est 3.4401211738586426
+Le résultat pour 10000 entrées est 4.12743878364563
+
+Le tri par insertion est de complexité O(N**2)
+Car entre la première et la dernière valeur les entrées sont multiplé par 10
+alors que les temps sont multipliés par 100.
+De plus on a directement une double boucle dans le programme
+qui regarde tout les éléments, ce qui fait N*N donc N**2
+"""

sort/range.py

@@ -1,2 +1,21 @@
+import random
+
+
 def generate_array_of_number(array_size: int) -> list[int]:
-    return []
+    """ return an array generate number randomly between 1 and 100"""
+    return [random.randint(0, 100) for i in range(array_size)]
+
+
+"""
+Résultat :
+Le résultat pour 1000000 entrées est 0.4899604320526123
+Le résultat pour 2000000 entrées est 0.9306461811065674
+Le résultat pour 3000000 entrées est 1.527371883392334
+Le résultat pour 4000000 entrées est 1.882685899734497
+Le résultat pour 5000000 entrées est 2.3193047046661377
+Le résultat pour 6000000 entrées est 3.0640199184417725
+Le résultat pour 7000000 entrées est 3.450831651687622
+Le résultat pour 8000000 entrées est 3.9937903881073
+Le résultat pour 9000000 entrées est 4.156933307647705
+Le résultat pour 10000000 entrées est 4.718446493148804
+"""