« INFO401 corr TD TP » : différence entre les versions
Aller à la navigation
Aller à la recherche
(→Le TD4) |
mAucun résumé des modifications |
||
(19 versions intermédiaires par 5 utilisateurs non affichées) | |||
Ligne 1 : | Ligne 1 : | ||
==Préliminaires== |
|||
Pour afficher correctement dans le wiki, allez voir un peu comment on fait. Vous pouvez regarder par exemple sur le [[INFO401 | wiki du cours]] ou directement sur des articles de [http://fr.wikipedia.org/wiki/Accueil Wikipedia]. La documentation de mediawiki se trouve [http://meta.wikimedia.org/wiki/Aide:Éditeur ici]. |
|||
Un truc important : pour rentrer du code Caml, il faut mettre les balises <tt><nowiki><source lang="ocaml">...</source></nowiki>"</tt> autour de votre code. Allez par exemple voir le début de la section sur [[#Le TD1 et le TP0 | le TD1 et TP0]]. |
|||
Vous pouvez aller discuter des corrections dans les sujets de discussions associes... |
|||
==Le TD1 et le TP0== |
|||
Pour vous montrer un exemple de ce que j'attends, voila la correction de la fonction factorielle. (C'était facile...) J'ai volontairement mis beaucoup de commentaires... |
|||
<u>La fonction factorielle (TD1, exercice 2, question 2)</u> |
|||
Le but est de calculer la fonction <math>!n = 1\times2\times \cdots \times n</math> par récurrence. La version typée est verbeuse de la fonction correspondante en Caml donne : |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
(* fonction factorielle : c'est la factorielle habituelle des mathématiciens... *) |
|||
let rec fact (n:int) : int = |
|||
if (n>1) |
|||
then n * (fact (n-1)) |
|||
else 1 (* rq : pour que le programme ne boucle pas sur les valeurs négatives, on renvoie 1 dés que n<1 *) |
|||
</source> |
|||
Comme la fonction est récursive, il ne faut pas oublier le <tt>rec</tt> au début de la définition. |
|||
On aurait pu faire une autre version, qui fonctionne différemment sur les nombres négatifs : |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let rec fact' = function |
|||
n when (n>0) -> n * fact' (n-1) |
|||
| n when (n<0) -> n * fact' (n+1) |
|||
| _ -> 1 (* si n n'est ni plus petit que 0 ni plus grand que 0, n est égal à 0, et on renvoie donc 1 *) |
|||
</source> |
|||
J'ai volontairement mis une version qui contient plusieurs choses que nous n'avons pas encore vues en cours : |
|||
* utilisation de "<tt>function</tt>" plutôt que <tt>fun</tt>, |
|||
* le symbole "<tt>|</tt>", |
|||
* le mot clé "<tt>when</tt>". |
|||
Vous devriez pouvoir comprendre ce que fait la fonction. Sinon, voici une version que vous auriez pu écrire : |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let rec fact_bis = fun n -> |
|||
if (n=0) |
|||
then 1 |
|||
else begin |
|||
if (n>0) |
|||
then n*fact_bis (n-1) |
|||
else n*fact_bis (n+1) (* dans ce cas, n est forcement négatif *) |
|||
end |
|||
</source> |
|||
<u> Les fonctions sommes </u> |
|||
Il s'agit ici d'écrire la fonction qui va additionner les carrés des entiers de 1 jusqu'à un nombre donné. |
|||
Cela donne : |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let rec somme_carre b = |
|||
if (b=0) then 0 |
|||
else (b*b) + somme_carre (b-1);; |
|||
</source> |
|||
Ensuite on nous demande de calculer la somme des cubes des entiers de 1 jusqu'à un nombre donné. On pourrait faire le même programme en remplaçant b*b par b*b*b, mais on va définir une fonction puissance (car elle n'existe pas d'origine sous Caml), qui nous servira aussi pour la suite... : |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let rec puissance x a = |
|||
if (a = 0) then 1 |
|||
else x * puissance x (a-1);; |
|||
</source> |
|||
On doit maintenant calculer la somme des <math>i^i</math>, i variant de 1 à un nombre donné : |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let rec somme_puissance b = |
|||
if (b=0) then 0 |
|||
else (puissance b b) + somme_puissance (b-1);; |
|||
</source> |
|||
On peut définir une unique fonction qui permettrait de faire toutes ces sommes, celle-ci aura pour argument une fonction quelconque : |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let rec somme_fonction n f = (* f étant une fonction *) |
|||
if (n=0) then f 0 |
|||
else f n + somme_fonction (n-1) f;; |
|||
</source> |
|||
cette fonction est de type "<tt>int -> fun -> int</tt>" |
|||
<u> Nombres pairs et impairs (TP0 Partie 2 Question 2) </u> |
|||
Il faut écrire les fonctions récursives pairs et impairs, qui renvoient vrai si le nombre est pair (respectivement impair) et faux si le nombre est impair (respectivement pair); |
|||
Ici nous devons déclarer simultanément les deux fonctions, car chacune fait appel à l'autre lors de son exécution. |
|||
Cela donne : |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let rec pair n = |
|||
if (n=0) then true |
|||
else impair (n-1) |
|||
and impair n = |
|||
if (n=0) then false |
|||
else pair (n-1);; |
|||
</source> |
|||
<u> Suite de Fibonacci </u> |
|||
La suite de fibonacci est tel que u<sub>0</sub>=0 u<sub>1</sub>=1 et u<sub>n+2</sub>=u<sub>n+1</sub>+u<sub>n</sub>. |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let rec fib n = |
|||
if (n=0) then 0 |
|||
else if (n=1) then 1 |
|||
else fib (n-1) + fib (n-2);; |
|||
</source> |
|||
La plus grande valeur que l'on peut obtenir sans que cela soit trop long est 24157817, ce qui correspond à fib 37. |
|||
Nous trouvons qu'il faut déjà 88 additions pour calculer fib 10. |
|||
:'''Rq :''' fib de 37 prend effectivement beaucoup de temps. Il faut 39088168 additions avant d'en arriver à bout. Il est possible de faire une version de Fibonacci qui va très vite et qui calcule <tt>fib 37</tt> en seulement 36 additions... |
|||
: Comment ? |
|||
<u> Dragon ! </u> |
|||
<i> Le dragon est une créature mythique, présente dans de nombreuses cultures. |
|||
On peut déterminer deux grands types de dragons : le dragon occidental et le dragon oriental</i> |
|||
La fonction dragon a pour but de dessiner un dragon, pour cela on utilise une fonction récursive qui admet pour argument le nombre n d'itération de la fonction, et les coordonnées de 2 points. A chaque itération, la fonction calcule pour chaque segment, un nouveau point et le relie ensuite aux deux autres. |
|||
On obtient en tout 2<sup>n</sup> segments entremêlés, qui forment un dragon. |
|||
Let's go ! |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let rec dragon (n:int) (a:int) (b:int) (c:int) (d:int) : unit = |
|||
if (n = 0) then (moveto a b ; lineto c d) |
|||
else begin |
|||
let x = (a+c+d-b)/2 in |
|||
let y = (b+d+a-c)/2 in |
|||
dragon (n-1) a b x y ; |
|||
dragon (n-1) c d x y |
|||
end ;; |
|||
</source> |
|||
:'''Rq : ''' votre version du dragon est bien, mais pas très précises. (Je chipote un peu...) Pour les paramètres (<tt>dragon 11 100 100 400 400</tt>), de nombreux carrés ne sont pas bien tracés. |
|||
:Comment expliquez-vous cela, et comment pouvez-vous le corriger ? |
|||
::Pour améliorer la précision je suggère de passer les coordonnées en type Float. --[[Utilisateur:Nicolas|Nicolas]] 31 janvier 2009 à 11:42 (CET) |
|||
==Le TD2== |
|||
'''Exercice 1 : Tuples'''<br /> |
|||
'''Question 4 :''' |
|||
On définit la fonction curry par: |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let curry (f: 'a * 'b -> 'c) : 'a -> 'b -> 'c |
|||
= fun x y -> f(x,y);; |
|||
</source> |
|||
Ou encore en simplifiant: |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let curry f x y = f(x,y);; |
|||
</source> |
|||
On définit ensuite la fonction uncurry par: |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let uncurry (f: 'a -> 'b -> 'c) : 'a * 'b -> 'c |
|||
= fun x -> f (fst x) (snd x);; |
|||
</source> |
|||
Ou encore de trois autres manières plus simplifiées: |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let uncurry f = fun x -> f (fst x) (snd x);; |
|||
</source> |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let uncurry f = fun x -> match x with (a,b) -> f a b;; |
|||
</source> |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let uncurry f = function (a,b) -> f a b;; |
|||
</source> |
|||
Avantage de la première forme (à plusieurs arguments): Elle permet une application partielle: on peut appliquer cette fonction à une seule partie des arguments. |
|||
Inconvénients de la seconde forme (à un argument): |
|||
*il faut faire appel à fst, snd; |
|||
*Caml doit séparer les paires: c'est une perte de temps |
|||
'''Question 5 :''' |
|||
D'après la fonction récursive Fibonacci définit par <br /> |
|||
f(0)=0 <br /> |
|||
f(1)=1 <br /> |
|||
f(n+2)=f(n+1)+f(n), <br /> |
|||
comment compter le nombre d'appels récursifs en Caml? <br /> |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
(* la fonction renvoie une valeur de type int*int : |
|||
- la première composante est la valeur de Fibonacci pour n, |
|||
- la seconde composante est le nonbre d'appels recursifs effectués *) |
|||
let rec fib n = |
|||
if (n<2) then (n,0) |
|||
else let t = fib (n-1) in |
|||
let s = fib (n-2) in |
|||
(fst t + fst s , snd t + snd s + 1) |
|||
</source> |
|||
''exemple : ''fib 10 = (55, 88) pour exécuter la fonction Fibonacci(10), il y a 88 appels récursifs nécessaires...<br /> |
|||
'''Exercice 2 : Listes'''<br /> |
|||
'''Question 5 :'''<br /><br /> |
|||
suite à l'étude des fonctions |
|||
*longueur |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let rec longueur l = |
|||
match l with |
|||
[] -> 0 |
|||
| _::l -> 1 + longueur l |
|||
</source> |
|||
*applique |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let rec app f p = |
|||
match p with |
|||
[] -> [] |
|||
| a :: p -> f(a) :: app f p |
|||
</source> |
|||
*concatene |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let rec cat l1 l2 = |
|||
match l1 with |
|||
[] -> l2 |
|||
| a :: l -> a :: (cat l l2) |
|||
</source> |
|||
*renverse, |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let rec renverse l = |
|||
match l with |
|||
[] -> [] |
|||
| a :: l -> (renverse l) @ [a] |
|||
</source> |
|||
on remarque des similitudes. Ces fonctions ont le même schéma de base. On peut résumer le principe commun dans la fonction suivante : |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let rec reduit l o f = |
|||
match l with |
|||
[] -> o |
|||
| a :: l -> let appel_rec = reduit l o f in |
|||
f a appel_rec |
|||
</source> |
|||
''NB :'' le type de <tt>reduit</tt> donné par Caml est : <tt>val reduit : 'a list -> 'b -> ('a -> 'b -> 'b) -> 'b = <fun></tt> |
|||
'''Question 6 :'''<br/> |
|||
Reprogrammons les fonctions précédentes à partir de la fonction reduit ! <br/> |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let longueur l = |
|||
let f _ r = 1 + r in |
|||
reduit l 0 f |
|||
</source> |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let app g l = |
|||
let f a r = (g a)::r in |
|||
reduit l [] f |
|||
</source> |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let cat l1 l2 = |
|||
let f a r = a :: r in |
|||
reduit l1 l2 f |
|||
</source> |
|||
On peut également introduire la fonction directement avec un <tt>fun</tt> de la maniere suivante : |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let renverse l = reduit l [] (fun a r -> r @ [a]) |
|||
</source> |
|||
<br/> |
|||
'''Question 7 :'''<br/> |
|||
Le type de la fonction reduit est: ( 'a -> 'b -> 'b ) -> 'a list <br/> |
|||
Celui de la fonction List.fold_right est: ( 'a -> 'b -> 'b ) -> 'a list -> 'b -> 'b ; |
|||
<br/> |
|||
<br/> |
|||
l'ordre des arguments de fold_right est le même que l'ordre des arguments de reduit. La fonction fold_right compte juste deux arguments supplémentaires. |
|||
<br/> |
|||
'''Question 8 :'''<br/> |
|||
Voici la fonction fold_left: |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let rec fold_left f b l= |
|||
match l with |
|||
[]->b |
|||
|a::l -> fold_left f (f b a) l;; |
|||
</source> |
|||
<br/> |
|||
Cette fonction est ''récursive terminale'', de type ( 'a -> 'b -> 'a ) -> 'a -> 'b list -> 'a . |
|||
==Le TP1 - début== |
|||
Le sujet [http://www.lama.univ-savoie.fr/~hyvernat/Enseignement/0809/info401/tp1.pdf programmes récursifs, listes], au format pdf. |
|||
<u>'''Partie 1 : Quelques compléments sur les programmes récursifs'''</u> |
|||
Dans cette partie, on travaille sur la fonction Fibonacci |
|||
<u>Question 1</u> |
|||
On commence par l'utiliser sous la forme : |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let rec fib n = |
|||
if n<2 |
|||
then n |
|||
else fib (n-1) + fib (n-2)</source> |
|||
Pour comprendre ce qu'il se passe, on trace la fonction à l'aide de "#trace" pour fib 5 |
|||
fib <-- n veut dire que l'on donne la valeur n à la fonction fib |
|||
alors que fib --> n veut dire que fib renvoie n |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
# fib 5 ;; |
|||
fib <-- 5 |
|||
fib <-- 3 |
|||
fib <-- 1 |
|||
fib --> 1 |
|||
fib <-- 2 |
|||
fib <-- 0 |
|||
fib --> 0 |
|||
... |
|||
fib --> 1 |
|||
fib <-- 2 |
|||
fib <-- 0 |
|||
fib --> 0 |
|||
fib <-- 1 |
|||
fib --> 1 |
|||
fib --> 1 |
|||
fib --> 2 |
|||
fib --> 3 |
|||
fib --> 5 |
|||
- : int = 5</source> |
|||
On peut remarquer que la fonction calcule plusieurs fois le même fib n. |
|||
Une optimisation consisterait à garder certaines valeurs en mémoire. |
|||
<u>Question 2</u> |
|||
On écrit fib2 de type "int -> int*int" qui renvoie le valeur de fib n (fst fib2 n) et fib n-1 (snd (fib2 n)) : |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let rec fib2 n = |
|||
if n<2 |
|||
then (n,n-1) |
|||
else let t = fib2 (n-1) in |
|||
(fst(t)+snd(t),fst(t));;</source> |
|||
<u>Question 3</u> |
|||
Pour comparer les fonctions fib et fib2, on les trace pour n=7 : |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
# fib 7 ;; |
|||
fib <-- 7 |
|||
fib <-- 5 |
|||
fib <-- 3 |
|||
fib <-- 1 |
|||
... |
|||
fib --> 3 |
|||
fib --> 5 |
|||
fib --> 8 |
|||
fib --> 13 |
|||
- : int = 13 |
|||
</source> |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
# fib2 7 ;; |
|||
fib2 <-- 7 |
|||
fib2 <-- 6 |
|||
fib2 <-- 5 |
|||
fib2 <-- 4 |
|||
fib2 <-- 3 |
|||
fib2 <-- 2 |
|||
fib2 <-- 1 |
|||
fib2 --> (1, 0) |
|||
fib2 --> (1, 1) |
|||
fib2 --> (2, 1) |
|||
fib2 --> (3, 2) |
|||
fib2 --> (5, 3) |
|||
fib2 --> (8, 5) |
|||
fib2 --> (13, 8) |
|||
- : int * int = (13, 8) |
|||
</source> |
|||
On remarque que fib2 fait 14 calculs alors que fib en 81 pour n=7. |
|||
Afin de retourner uniquement la valeur de fib n on définit une nouvelle fonction, beaucoup plus rapide que fib, |
|||
en prenant le premier élément de la paire constituant fib2 n : |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let fib n = fst ( fib2 n ) ;; |
|||
</source> |
|||
<u>Question 4 ( Bonus )</u> |
|||
On veut créer fib3 de type int->int->int->int tel que : |
|||
- son premier argument est l'entier n pour fibonacci de n |
|||
- les 2 autres arguments sont des accumulateurs qui permettent de conserver des valeurs successives ( pour i-1 et i ) |
|||
--- à venir --- |
|||
<u>'''Partie 2 : Manipulation des listes'''</u> |
|||
<u>Question 1</u> |
|||
Voici quelque fonctions définies en utilisant <tt>List.fold_right</tt> : |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let longueur l = let f a r = 1 + r in List.fold_right f l 0 |
|||
</source> |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let app f l = let f' a r = ( f a )::r in List.fold_right f' l [] |
|||
</source> |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let concat l1 l2 = let f a r = a::r in List.fold_right l1 l2 f |
|||
</source> |
|||
<u>Question 2</u> |
|||
Voici la fonction reverse telle qu'on l'a écrite dans le TD |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let rec reverse l = |
|||
match l with |
|||
[]->[] |
|||
|a::l -> (reverse l)@[a] ;; |
|||
</source> |
|||
Pour la comparer avec la fonction <tt>List.rev</tt> de Caml, on va regarder le temps d'exécution sur une très grande liste. |
|||
Pour cela, on créé une fonction qui fabrique une liste de n valeurs : |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let rec longueliste n = |
|||
if n=0 |
|||
then [] |
|||
else n::longueliste (n-1);; |
|||
</source> |
|||
On peut tester les fonctions avec une liste de 10000 éléments. |
|||
La fonction <tt>reverse</tt> met environ 15s alors que <tt>List.rev</tt> s'exécute immédiatement. |
|||
Cela montre donc que <tt>List.rev</tt> est bien plus efficace que <tt>reverse</tt>. |
|||
::En fait, reverse fait ( n + n-1 + n-2 + ... + 1 ) opérations à chaque fois (il met le premier élément au bout de la liste et ainsi de suite) , soit au total <math>n*(n+1)/2 \sim n^2</math> opérations. |
|||
<tt>List.rev</tt> utilise la fonction suivante : |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let rec rev_append l1 l2 = |
|||
match l1 with |
|||
[] -> l2 |
|||
| a::l -> rev_append l (a::l2);; |
|||
let rec rev l = rev_append l [];; |
|||
</source> |
|||
Elle fait donc environ <math>n</math> opérations. |
|||
<u>'''Partie 3 : Deux algorithmes de tri pour les listes'''</u> |
|||
<u>Question 1</u> |
|||
On programme une fonction d'insertion qui permet d'insérer un élément à sa place |
|||
dans une liste triée. |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let rec insertion n l = |
|||
match l with |
|||
[] -> [n] |
|||
| a::l' -> if n<=a |
|||
then n::l |
|||
else a::(insertion n l') ;; |
|||
</source> |
|||
<u>Question 2</u> |
|||
On programme ensuite le tri par insertion. |
|||
Le tri par insertion fonctionne de la manière suivante : |
|||
- la liste vide est triée, |
|||
- pour trier la liste "<tt>a::l</tt>", on commence par trier (récursivement) la liste <tt>l</tt>, puis on insère |
|||
l'élément <tt>a</tt> dans le résultat. |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let rec tri_insertion l = |
|||
match l with |
|||
[] -> [] |
|||
| a::l' -> insertion a (tri_insertion l') ;; |
|||
</source> |
|||
ou plus simplement : |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let tri l = List.fold.right insertion l [] ;; |
|||
</source> |
|||
<u>Question 3</u> |
|||
Maintenant, on programme une fonction fusionne qui permet de fusionner deux listes triées en une seule liste triée. |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let rec fusionne l1 l2 = |
|||
match l1 with |
|||
[] -> l2 |
|||
| a::l' -> begin |
|||
match l2 with |
|||
[] -> l1 |
|||
| b::l'' -> if a<=b then ( a::fusionne l' l2 ) |
|||
else ( b::fusionne l1 l'') |
|||
end;; |
|||
</source> |
|||
Pour éviter d'imbriquer des "match", on peut aussi filtrer directement la paire <tt>(l1,l2)</tt> et regrouper les cas d'un des listes vides ensemble : |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let rec fusionnebis l1 l2 = |
|||
match l1,l2 with |
|||
[],l | l,[] -> l |
|||
| (a::l', b::l2') -> |
|||
if a <= b |
|||
then a::(fusionnebis l' l2) |
|||
else b::(fusionnebis l1 l2') ;; |
|||
</source> |
|||
<u>Question 4</u> |
|||
Puis une fonction sépare qui permet de séparer une liste quelconque en |
|||
deux listes de taille équivalente |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let rec separe l = |
|||
match l with |
|||
[] -> ([],[]) |
|||
| [a] -> ([a],[]) |
|||
| a::b::l' -> let t=separe l' in (a::(fst t),b::(snd t)) ;; |
|||
</source> |
|||
<u>Question 5</u> |
|||
On doit maintenant programmer un deuxième type de tri : le tri par fusion. |
|||
Le tri fusion fonctionne de la manière suivante : |
|||
- la liste vide est triée, |
|||
- pour trier une liste non-vide, on sépare la liste en deux parties de longueur égale (à un |
|||
élément prêt), on trie (récursivement) ces deux listes, puis on fusionne les deux résultats. |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let rec tri_fusion l = |
|||
match l with |
|||
[] -> [] |
|||
| [a] -> [a] |
|||
| _ -> let t=separe l in |
|||
fusionne (tri_fusion (fst t)) (tri_fusion (snd t)) ;; |
|||
</source> |
|||
<u>Question 6</u> |
|||
Pour comparer l'efficacité des deux fonctions de tri, on utilise la même méthode que précédemment : |
|||
On créé a l'aide d'un fonction une liste aléatoire de 10000 éléments, les éléments étant non triés. |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let liste_aleatoire n = |
|||
let rec aux n max = |
|||
if n=0 |
|||
then [] |
|||
else (Random.int max)::aux (n-1) max |
|||
in |
|||
aux n n ;; |
|||
</source> |
|||
Ensuite on trie cette liste avec les deux fonctions. |
|||
Le tri_fusion renvoie instantanément une liste de 10000 éléments aléatoires triés. |
|||
Le tri insertion, quant à lui, prend plus d'une dizaine de secondes. |
|||
:''Remarque :'' cela vient du fait que le tri fusion divise la taille de la liste par deux à chaque étape, alors que le tri par insertion soustrait un élément à chaque étape. |
|||
: On peut montrer que le temps de calcul pour le tri fusion est proportionnel à <math>n \log(n)</math>, ce qui est très petit par rapport à <math>n^2</math> (temps d'execution moyen du tri par insertion) quand <math>n</math> est grand. |
|||
<u>Question 7</u> |
|||
On souhaite trier une liste selon la hauteur des points c'est-à-dire selon le deuxième élément de la paire de flottants. |
|||
Pour cela, il faudrait faire un tri fusion sur le 2eme élément de la paire représentant les points |
|||
tout en sauvegardant le 1er élément... |
|||
On peut créer une fonction de tri par fusion générale, qui prend comme paramètre une autre fonction (qui sert à vérifier la comparaison de 2 éléments et rend true ou false) afin de choisir le tri que l'on veut ( décroissant, croissant ... ) : |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let rec fusionne comp l1 l2 = |
|||
match (l1,l2) with |
|||
([],_) -> l2 |
|||
| (_,[]) -> l1 |
|||
| (a::l', b::l2') -> |
|||
if (comp a b) |
|||
then a::(fusionne l' l2) |
|||
else b::(fusionne l1 l2');; |
|||
let rec tri_fusion comp l = |
|||
match l with |
|||
[] -> [] |
|||
| [a] -> [a] |
|||
| _ -> let t=separe l in |
|||
fusionne comp (tri_fusion comp (fst t)) (tri_fusion comp (snd t)) ;; |
|||
</source> |
|||
Il suffit alors a l'utilisateur de définir la fonction de comparaison pour ensuite faire appel à <tt>tri_fusion</tt>. |
|||
Par exemple, pour trier dans un ordre décroissant : |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let dec a n = if a>=n then true |
|||
else false ; |
|||
</source> |
|||
ou même plus simplement |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let dec = (>=) ;; |
|||
</source> |
|||
Pour trier une liste de paires, il faut créer une fonction qui compare les seconds membres ; |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let paire a n = (snd a) <= (snd n) ;; |
|||
</source> |
|||
Ici, les paires seront triées selon le second membre dans l'ordre croissant. |
|||
<u>Question 8 ( Bonus )</u> |
|||
Un algorithme de tri est dit stable quand il ne modifie pas l'ordre relatifs des éléments "égaux". |
|||
Par exemple, on tri par ordre croissant du premier membre une liste de paires de float : [ ( 5 , 3 ) ; ( -2 , 8 ) ; ( -2 , 2 ) ; ( 5 , 8 ) ; ( 5 , -8 ) ] |
|||
non stable : <tt>[(-2, 2); (-2, 8); (5, -8); (5, 8); (5, 3)]</tt> |
|||
stable : <tt>[(-2, 8); (-2, 2); (5, 3); (5, 8); (5, -8)]</tt> |
|||
Pour qu'un tri soit stable, la comparaison de deux éléments doit comprendre aussi le "=", comme c'est le cas pour les fonctions paire et dec. |
|||
==Le TD3== <br/> <br/> |
|||
<u> Exercice 1 : les arbres binaires </u> <br/> <br /> |
|||
<i> Question 1 </i> <br/> |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
type 'a arbre = Vide | Noeud of 'a*'a arbre*'a arbre ;; |
|||
</source> |
|||
<br/> |
|||
<i> Question 2 </i> <br/> |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let rec taille a = |
|||
match a with |
|||
Vide -> 0 |
|||
|Noeud(e,g,d) -> 1 + (taille g) + (taille d) ;; |
|||
</source> |
|||
La fonction taille compte le nombre de noeuds que contient un arbre. |
|||
<br/> |
|||
<i> Question 3 </i> <br/> |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let rec applique f a = |
|||
match a with |
|||
Vide -> Vide |
|||
|Noeud(e,g,d) -> Noeud(f e,applique f g,applique f d) ;; |
|||
</source> |
|||
La fonction applique est équivalente à la fonction List.map |
|||
<br/> |
|||
<i> Question 4 </i> <br/> |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let rec poids (f : 'a -> int) a = |
|||
match a with |
|||
Vide -> 0 |
|||
|Noeud(e,g,d) -> (f e) + (poids f g) + (poids f d) ;; |
|||
</source> |
|||
<br/> |
|||
<i> Question 5 </i> <br/> |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let rec reduit a o f = |
|||
match a with |
|||
Vide -> 0 |
|||
|Noeud(e,g,d) -> let x = reduit g o f in |
|||
let y = reduit d o f in |
|||
f e x y ;; |
|||
</source> |
|||
La fonction reduit est equivalente à la fonction List.fold_right pour le type des arbres. |
|||
Réécriture de taille et poids : |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let rec taille a = reduit a 0 (fun e x y -> 1 + x + y) ;; |
|||
let rec poids f a = reduit a 0 (fun e x y -> (f e) + (f x) + (f y)) ;; (*?????*) |
|||
</source> |
|||
<br/> |
|||
<i> Question 6 </i> <br/> |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let rec collecte a = |
|||
match a with |
|||
Vide -> [] |
|||
|Noeud(e,g,d) -> e::(collecte g)@(collecte d) ;; |
|||
</source> |
|||
La fonction collecte récupère tous les éléments de l'arbre et les renvoie sous forme d'une liste. |
|||
Avec la fonction reduit : |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let rec collecte a = reduit a [] (fun e x y -> e::x@y) ;; |
|||
</source> |
|||
<br/> |
|||
<i> Question 7 </i> <br/> |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let rec feuilles a = |
|||
match a with |
|||
Vide -> [] |
|||
|Noeud(e,g,d) -> if (g=Vide && d=Vide) then [e] |
|||
else (feuilles g)@(feuilles d) ;; |
|||
</source> |
|||
Avec reduit : |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let rec feuilles a = reduit a [] (fun e x y -> if (x=[] && y=[]) then [e] |
|||
else x@y) ;; |
|||
</source> |
|||
<br/> <br/> |
|||
<u> Exercice 2 : la tortue </u> <br/> <br /> |
|||
<i> Question 1 </i> <br/> |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
type action = Forward of int | Left of int | SetPos of int*int | SetHeading of int | PenUp | Pendown ;; |
|||
</source> |
|||
<br/> |
|||
<i> Question 2 </i> <br/> |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let rec ecrit (l:action list) (pen:bool) : bool = |
|||
match l with |
|||
[] -> false |
|||
|(Forward d)::l -> if (d=0 || pen=false) then ecrit l pen |
|||
else true |
|||
|PenUp::l -> ecrit l false |
|||
|PenDown::l -> ecrit l true |
|||
| _ -> ecrit l pen ;; |
|||
</source> |
|||
La fonction ecrit renvoie true si la tortue écrit qqch ou false sinon. |
|||
<br/> |
|||
<i> Question 3 </i> <br/> |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let rec pos (x:int) (y:int) (a:int) (l:action list) : ((int*int)int) = |
|||
match l with |
|||
[] -> ((x,y),a) |
|||
|PenUp::l |Pendown::l -> pos x y a l |
|||
|(Left b)::l -> pos x y (a+b) l |
|||
|(SetPos(x',y'))::l -> pos x' y' a l |
|||
|(SetHeading b)::l -> pos x y b l |
|||
|(Forward d)::l -> pos (x+(sin a)*d) (y+(cos a)*d) a l ;; |
|||
</source> |
|||
<br/> |
|||
<i> Question 5 </i> <br/> |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
type action = Forward of int | SetPos of int*int | SetHeading of int | Left of int | PenUp | Pendown | Repeat of int*action list ;; |
|||
</source> |
|||
==Le TD4== |
|||
<b><u> Exercice 1 : Petits exercices combinatoires </u> <br/> |
|||
Question 3 </b> |
|||
<br/> |
|||
On commence par créer une fonction intermédiaire. |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let rec supp' x l = |
|||
match l with |
|||
[]->[] |
|||
|b::f'-> if (x=b) then supp' x l' |
|||
else b::supp' x f';; |
|||
</source> |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let rec supp l = |
|||
match l with |
|||
[]->[] |
|||
|a::l'-> a::supp supp' a l';; |
|||
</source> |
|||
<br/><br/> |
|||
<b><u> Exercice 2 : Dictionnaires </u></b> <br/> |
|||
Un dictionnaire est une liste de paires<br/> |
|||
<b>Question 2 </b> |
|||
<br/> |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let rec insere c v d |
|||
match d with |
|||
[]->[(c,v)] |
|||
|(c',v')::d -> if (c=c') then (c',v')::(insere c v d) |
|||
else (c,v)::d ;; |
|||
</source> |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let rec supprime c d |
|||
match d with |
|||
[]->[] |
|||
|(c',v')::d -> if (c=c') then d |
|||
else (c',v')::(supprime c d) ;; |
|||
</source> |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let rec existe_cle c d |
|||
match d with |
|||
[]-> false |
|||
|(c',_)::d -> (c=c') || existe_cle c d;; |
|||
</source> |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let rec existe_val v d |
|||
match d with |
|||
[]-> false |
|||
|(_,v')::d -> if (v=v') then true |
|||
else existe_val v d;; |
|||
</source> |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
let rec recherche_cle c d |
|||
match d with |
|||
[]-> None |
|||
|(c',_)::d -> if (c=c') then Some c' |
|||
else recherche_cle c d;; |
|||
</source> |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
(* liste des valeurs de c par on peut avoir plusieurs cases, et donc plusieurs clés, avec une même valeur *) |
|||
let rec recherche_val v d |
|||
match d with |
|||
[]->[] |
|||
|(c',v')::d -> if (v=v') then c'::(recherche_val v d) |
|||
else recherche_val v d;; |
|||
</source> |
|||
<b>Question 3 </b> |
|||
<br/> |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
(* Liste des clés *) |
|||
let rec liste_cle c d |
|||
match d with |
|||
[]-> [] |
|||
|(c',_)::d -> c'::(liste_cle c d);; |
|||
(* Liste des valeurs *) |
|||
let rec liste_val v d |
|||
match d with |
|||
[]->[] |
|||
|(_,v')::d -> v'::(liste_val v d);; |
|||
</source> |
|||
On peut également utiliser des fonctions existantes : |
|||
<source lang="ocaml"> |
|||
(* Liste des clés *) |
|||
let liste_cle d = List.map fst;; |
|||
(* Liste des valeurs, attention aux doublons! *) |
|||
let liste_val d = suppr_doublons(List.map snd);; |
|||
</source> |