peut-on minimiser le temps de calcul d'un algo

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04/01/2013, 02h31
khadi8

peut-on minimiser le temps de calcul d'un algo

Salut !

J'essaye de calculer le temps d’exécution de l'algorithme de tri rapide, et un autre algo pour les recherche (linéaire, dichotomique...) mais le problème quand il s'agit de grand chiffre le programme plante, donc je cherche si il y a une solution pour minimiser la consommation.
04/01/2013, 07h15
ok.Idriss

Bonjour.

Déjà il serait pas mal de nous montrer ton code ainsi qu'un exemple de ce que tu appel "grand chiffre".

Citation:

le programme plante

C'est à dire ? Un segfault ? Un message d'erreur ? Une boucle infinie ? Quoi donc ?

Citation:

donc je cherche si il y a une solution pour minimiser la consommation.

Encore une fois sans code, il sera difficile de savoir ce qui consomme des ressources chez toi.

Cordialement,
Idriss

Voici mon code

Code:

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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#define TRUE 1
#define FALSE 0
 
// tri par insertion
void tri_insertion(int *t, int n)
{
int i,p,j;
int x;
for (i = 1; i < n; i++)
{
x = t[i];
p = i-1;
while (t[p] > x && p-- > 0) {}
p++;
for (j = i-1; j >= p; j--) {
t[j+1] = t[j];
}
t[p] = x;
}
}
 
// tri par fusion
void fusion(int *t,int deb1,int fin1,int fin2)
{
int *table1;
int deb2=fin1+1;
int compt1=deb1;
int compt2=deb2;
int i;
table1=(int *)malloc((fin1-deb1+1)*sizeof(int));
for(i=deb1;i<=fin1;i++)
table1[i-deb1]=t[i];
for(i=deb1;i<=fin2;i++){
if (compt1==deb2) break;
else if (compt2==(fin2+1)) {
t[i]=table1[compt1-deb1];
compt1++;
}
else if (table1[compt1-deb1]<t[compt2]){
t[i]=table1[compt1-deb1];
compt1++;
}
else{
t[i]=t[compt2];
compt2++;
}
}
free(table1);
}
void tri_fusion_bis(int *t,int deb,int fin)
{
if (deb!=fin){
int milieu=(fin+deb)/2;
tri_fusion_bis(t,deb,milieu);
tri_fusion_bis(t,milieu+1,fin);
fusion(t,deb,milieu,fin);
}
}
void tri_fusion(int *t,int n)
{
if (n>0) tri_fusion_bis(t,0,n-1);
}
 
 
 
// tri rapide
 
 
int partitionner(int *tableau, int p, int r) 
{
    int pivot = tableau[p], i = p-1, j = r+1;
    int temp;
    while (1) {
        do
            j--;
        while (tableau[j] > pivot);
        do
            i++;
        while (tableau[i] < pivot);
        if (i < j) {
            temp = tableau[i];
            tableau[i] = tableau[j];
            tableau[j] = temp;
        }
        else
            return j;
    }
}
 
void tri_rapide(int *tableau, int p, int r)
 {
    int q;
    if (p < r) {
        q = partitionner(tableau, p, r);
        tri_rapide(tableau, p, q);
        tri_rapide(tableau, q+1, r);
    }
}
//remplisage du tableau
void remplir_tab(int *t,int n)
{int i;
  printf("\n");
for(i=0;i<n;i++){
printf("Donner l'entier %d: ",i+1);
scanf("%d",&t[i]);
}   
} 
//pire cas
void remplir_tableau_decroissant(int * t,int n)
{int i;
i=0;            
 while(i<n)                                   //remplir le tableau pour la 1ere fois.
{
t[i]=n-i;
 i++;     
}
printf("\n  le tableau est bien rempli par ordre decroissant\n");
 
}
 
//meilleur cas
void remplir_tableau_croissant(int * t,int n)
{int i;
i=0;            
while(i<n)   //remplir le tableau pour la 1ere fois.
{
 t[i]=i;
 i++;     
}
printf("\n  le tableau est bien rempli par ordre decroissant\n");
}
 
//tri par tas
 
 
void initTableau(int *tab, int taille){
	int i;
	for(i = 0; i < taille; i++)
		tab[i] = rand();
}
 
void swap(int *a, int *b){
	int x = *a;
	*a = *b;
	*b = x;
}
 
char domine( int *tab, int taille, int j ){
 
	if( 2*(j+1)-1 >= taille) /* tab[j] est seul */
		return TRUE;
 
	else if(2*(j+1)-1 == taille-1 && tab[j] >= tab[2*(j+1)-1]) /* tab[j] a 1 descendant et domine */
			return TRUE;
 
	else if(tab[j] >= tab[2*(j+1)-1] && tab[j] >= tab[2*(j+1)]) /* tab[j] a 2 descendants et domine */
			return TRUE;
 
	return FALSE; /* Dans le cas ou tab[j] n'est pas seul et ne domine pas */
}
 
void retablirTas( int *tab, int j, int taille ){
 
	while(!domine(tab, taille, j)){/* I(j) et j domine => tab[0...taille-1] est un tas.*/
 
		if( 2*(j+1) == taille){ /* degre 1 && I(2(j+1)-1) */
			swap(&tab[j], &tab[ 2*(j+1)-1 ]);
			j = 2*(j+1)-1;
		}
 
		else{ /* degre 2 */
			if( tab[ 2*(j+1)-1 ] >= tab[ 2*(j+1) ] ){ /* I(2(j+1)-1) */
				swap( &tab[ 2*(j+1)-1 ], &tab[j] );
				j = 2*(j+1)-1; /* I(j) */
			}
 
			else{ /*I(2*(j+1)) */
				swap(&tab[ 2*(j+1) ], &tab[j]);
				j = 2*(j+1); /* I(j) */
			}
		}
	}
}
 
void faireTas(int *tab, int taille){
	int k;
	for(k = taille-1; k >= 0; k--)
		retablirTas(tab, k, taille);
}
 
int main(int argc, char *argv[])
{
 printf("*******************************************************************************\n"); 
 printf(" Universit%c de la science et de la technologie HOUARI BOUMEDIENNE 2012/2013     \n",130);
 printf("                       Module : complexit%c  MASTER: IL                          \n",130);
 printf("                                Mini-projet N 2                                  \n",130);
 printf("     Etude exp%crimentale des algorithmes de recherche et des algorithmes de tri \n",130);
 printf("     R%calis%c par : TIHAR KHADIDJA  *  SILHADI ISMAHANE   *   SENOUCI Reda           \n",130,130);
 printf("    Travail r%calis%c sur une machine de processus : i5 CPU @ 2.4GHZ          \n",130,130);
 printf("********************************************************************************\n");
 
    int n=0,i,num,f,j,x;
    int *t;
    clock_t Debut,Fin;
    float Temp;
  int c;
 
 
  printf("donner la taille de l'ensemble des donn%ces N= ",130);
  scanf("%d",&n);
  f=n;
  t=(int *)malloc((n+1)*sizeof(int));
  printf("\n Le tableau est rempli avec %d valeurs al%catoire...\n",n,130,130,130,130);
 
  for(i=0;i<n;i++)
//n valeurs généré aléatoirement
  t[i]=rand();
 
   // liste des algorithmes de tri
   while(1)
    {
printf("\n-------------------------------------Menu--------------------------------------\n");
printf("\n1. Le tri par insertion\n",133);
printf("2. Le tri par fusion\n",130,130);
printf("3. Le tri rapide\n");
printf("4. Le tri par tas\n");
printf("5. Afficher les %cl%cments du tableau\n",130,130);
printf("6. Modifier le tableau et le remplir manuellement\n",130,130);
printf("7. Modifier le tableau et le remplir par ordre decroissant (pire des cas)\n");
printf("8. Modifier le tableau et le remplir par ordre croissant (meilleur des cas)\n");
 
printf("9. Quitter\n");
 
// choisir l'algorithme à appliquer
do{
printf("\nVeuillez saisir votre choix dans le menu: ");
scanf("%d",&num);
if((num>9)||(num<1)) printf("\n(!) Ce num%cro ne figure pas dans la liste !\n",130);}
while((num>9)||(num<1));
// appliquer l'algorithme choisi
 
if(num==1)
{
Debut=clock();
tri_insertion(t,n);
Fin=clock();
Temp=(float)(Fin-Debut)/CLOCKS_PER_SEC;
printf("\n\nLe temps d'execution est : %f \n",Temp);
printf("\nAppuyer sur n'importe quelle touche pour continuer\n");
getch();
 
}
 
if(num==2)
{Debut=clock();
 tri_fusion(t,n);
Fin=clock();
Temp=(float)(Fin-Debut)/CLOCKS_PER_SEC;
printf("\n\nLe temps d'execution est : %f ",Temp);
printf("\nAppuyer sur n'importe quelle touche pour continuer\n");
getch();
}
 
 
if(num==3) 
{
Debut=clock();
tri_rapide(t, 0, n-1);
Fin=clock();
Temp=(float)(Fin-Debut)/CLOCKS_PER_SEC;
printf("\n\nLe temps d'execution est : %f ",Temp);
printf("\nAppuyer sur n'importe quelle touche pour continuer\n");
getch();
}
 
 
if(num==4)
{
initTableau(t,n);
Debut=clock();
faireTas(t, n);
while ( f > 1){ 
swap(&t[0], &t[f-1]);
retablirTas(t, 0, f-1); 
f--;
        }
Fin=clock();
Temp=(float)(Fin-Debut)/CLOCKS_PER_SEC;
printf("\n\nLe temps d'execution est : %f ",Temp);
printf("\nAppuyer sur n'importe quelle touche pour continuer\n");
getch();
}
 
if(num==5)
{
 printf("Les %cl%cments du tableau sont :",130,130); 
      for(i=0;i<n;i++)
    printf(" %d ",t[i]); 
    printf("\nAppuyer sur n'importe quelle touche pour continuer\n");
getch(); 
 
 }
 if(num==6)
 {
           printf("\nL'ancienne taille de tableau est de : %d\n",n);
            printf("donnez la nouvelle taille du tableau : \n");
            scanf("%d",&n);            //nombre d'elements du tableau.
            t=(int*)malloc((n+1)*sizeof(int));
            remplir_tab(t,n);
            printf("\nAppuyer sur n'importe quelle touche pour continuer\n");
getch();
 
 }
 
 if(num==7)
 {
           printf("\nL'ancienne taille du tableau est de : %d\n",n);
            printf("donnez la nouvelle taille du tableau : \n");
            scanf("%d",&n);            //nombre d'elements du tableau.
            t=(int*)malloc((n+1)*sizeof(int));
            remplir_tableau_decroissant(t,n);
            printf("\nAppuyer sur n'importe quelle touche pour continuer\n");
getch();
   }
   if(num==8)
   {
             printf("\nL'ancienne taille de tableau est de : %d\n",n);
            printf("donnez la nouvelle taille du tableau : \n");
            scanf("%d",&n);            //nombre d'elements du tableau.
            t=(int*)malloc((n+1)*sizeof(int));
            remplir_tableau_croissant(t,n); 
            printf("\n\nAppuyer sur n'importe quelle touche pour continuer\n");
getch(); 
             }
 
 
 
if(num==9)
{
          exit(0);
}
//affichage du temps d'execution
 
 
printf("\n \n");
}
  system("PAUSE");	
  return 0;
}

Quand j'essaye avec une chiffre>= 100000, le tri rapide(choix 3) fait planter le programme.

04/01/2013, 12h29
kinaesthesia
Code:

1 2 3 while (1) { ... }
Je me suis arrêté là.

Change tes conditions, boucle infinie tu ne rentres pas dans ton else { return }
04/01/2013, 13h23
JeitEmgie
Citation:
Envoyé par kinaesthesia

Code:

1 2 3 while (1) { ... }

Je me suis arrêté là.

Change tes conditions, boucle infinie tu ne rentres pas dans ton else { return }
çà ne correspond pas vraiment au symptôme décrit...
Une boucle infinie ne fait pas "planter" le programme : il ne se termine pas c'est tout,
or ici cela plante si le paramètre > 100000,
avec un programme qui fait appel à la récursion, le premier "usual suspect" est plutôt le manque d'espace sur le stack...
04/01/2013, 14h52
khadi8

Oui exactement c 'est le manque d'espace mais comment remédié ça ?
04/01/2013, 15h09
JeitEmgie

Citation:

Envoyé par khadi8

Oui exactement c 'est le manque d'espace mais comment remédié ça ?

la taille du stack à allouer par le programme compilé est en général un paramètre de l'éditeur de lien (par exemple --stack) et la valeur maximum dépend de l'OS et de l'architecture 32/64 bits du binaire généré.
Sous certains environnements vous pouvez aussi changer la taille du stack avec setrlimit(RLIMIT_STACK, ...) au runtime.
04/01/2013, 15h18
khadi8

Je sais pas trop comment utiliser cette fonction tu peux me donner un coup de pouce stp

http://man.developpez.com/man2/setrlimit.2.php pour utiliser cette fonction.

Il faut aussi veiller à limiter au maximum l'usage de la stack, notamment en déclarant des variables locales à chaque appel de la fonction récursive :
Code:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 void tri_fusion_bis(int *t,int deb,int fin) { if (deb!=fin) { int milieu=(fin+deb)/2; tri_fusion_bis(t,deb,milieu); tri_fusion_bis(t,milieu+1,fin); fusion(t,deb,milieu,fin); } }
La variable milieu peut-être éliminée.

Par contre, cette fonction lance deux fonctions (elle-même et fusion) qui travaillent sur la même partie du tableau : normal ? pas de risque de conflit ?

De même, la fonction fusion définie énormément de variables locales qui encombrent la pile et qui sont peut être évitable. On alloue aussi de la mémoire à chaque itération, attention à la consommation.

Une remarque globale : commentez votre code ;)

Citation:

Envoyé par Bktero

Citation:

Envoyé par khadi8

Code:

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59
60
 
// tri par insertion
void tri_insertion(int *t, int n)
{
int i,p,j;
int x;
for (i = 1; i < n; i++)
{
x = t[i];
p = i-1;
while (t[p] > x && p-- > 0) {}
p++;
for (j = i-1; j >= p; j--) {
t[j+1] = t[j];
}
t[p] = x;
}
}
 
// tri par fusion
void fusion(int *t,int deb1,int fin1,int fin2)
{
int *table1;
int deb2=fin1+1;
int compt1=deb1;
int compt2=deb2;
int i;
table1=(int *)malloc((fin1-deb1+1)*sizeof(int));
for(i=deb1;i<=fin1;i++)
table1[i-deb1]=t[i];
for(i=deb1;i<=fin2;i++){
if (compt1==deb2) break;
else if (compt2==(fin2+1)) {
t[i]=table1[compt1-deb1];
compt1++;
}
else if (table1[compt1-deb1]<t[compt2]){
t[i]=table1[compt1-deb1];
compt1++;
}
else{
t[i]=t[compt2];
compt2++;
}
}
free(table1);
}
void tri_fusion_bis(int *t,int deb,int fin)
{
if (deb!=fin){
int milieu=(fin+deb)/2;
tri_fusion_bis(t,deb,milieu);
tri_fusion_bis(t,milieu+1,fin);
fusion(t,deb,milieu,fin);
}
}
void tri_fusion(int *t,int n)
{
if (n>0) tri_fusion_bis(t,0,n-1);
}

Une remarque globale : commentez votre code ;)

Oui et l'indenter aussi serait une option à ne pas négliger. Parce que quand on voit ce pâté...

Citation:
Envoyé par Bktero
http://man.developpez.com/man2/setrlimit.2.php pour utiliser cette fonction.

Il faut aussi veiller à limiter au maximum l'usage de la stack, notamment en déclarant des variables locales à chaque appel de la fonction récursive :
Code:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 void tri_fusion_bis(int *t,int deb,int fin) { if (deb!=fin) { int milieu=(fin+deb)/2; tri_fusion_bis(t,deb,milieu); tri_fusion_bis(t,milieu+1,fin); fusion(t,deb,milieu,fin); } }
La variable milieu peut-être éliminée.

Par contre, cette fonction lance deux fonctions (elle-même et fusion) qui travaillent sur la même partie du tableau : normal ? pas de risque de conflit ?

De même, la fonction fusion définie énormément de variables locales qui encombrent la pile et qui sont peut être évitable. On alloue aussi de la mémoire à chaque itération, attention à la consommation.

Une remarque globale : commentez votre code ;)
c'est bien gentil de vouloir optimiser les variables locales manuellement mais les stratégies d'optimisation des compilateurs peuvent très bien venir perturber tout cela… il faudra vérifier la consommation de stack en fonction des différents flags d'optimisation à la compilation.

par contre dans fusion() il y a une optimisation simple à faire : se débarrasser du malloc/free en constatant que la taille maximum du buffer temporaire est connue dès le départ...
donc allouer ce tableau temporaire une seule fois sera une grosse optimisation du temps d'exécution.

l'autre optimisation est de constater que les 2 branches de la récursivité sont indépendantes et donc pourraient profiter d'un scheduling sur des cores différents du processeur (auquel cas il faudra 2 buffers temporaires pour la fusion...) à condition d'utiliser une librairie légère genre GCD si supportée par le compilateur utilisé.

et évidemment arrêter la récursivité plus tôt : quand le nombre d'éléments (find - deb) est inférieur à un threshold pour lequel la récursivité coûte plus cher d'un algorithme trivial.