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💻 NSI (spécialité)1ereFiche de révision

Recherche dichotomique, k plus proches voisins, algorithmes gloutons

📝

Fiche de révision

📝 Fiche de révision — Dichotomie, k plus proches voisins, gloutons


✂️ Recherche dichotomique (tableau trié)

debut, fin = 0, len(t) - 1
while debut <= fin:
    m = (debut + fin) // 2
    if t[m] == v: return m
    elif t[m] < v: debut = m + 1
    else: fin = m - 1
return -1
  • Précondition : t trié (sinon résultat faux).
  • Terminaison : variant fin - debut + 1, entier, strictement décroissant, minoré par 0.
  • Invariant : si v est dans t, il est dans t[debut..fin].
  • Coût : log2n\log_2 n tours : n=100010n = 1\,000 \to 10 ; 1062010^6 \to 20 ; 1093010^9 \to 30 ; doubler n ajoute une comparaison.
  • Déroulement : tableau debut / fin / m / t[m].

🎯 k plus proches voisins

  1. Distance du nouvel élément à chaque exemple ((x1x2)2+(y1y2)2\sqrt{(x_1-x_2)^2 + (y_1-y_2)^2}).
  2. Trier par distance, garder les kk premiers.
  3. Compter les classes, renvoyer la majoritaire.
  • kk impair ; petit kk sensible au bruit, grand kk trop lisse ; tester plusieurs kk.
  • Grandeurs comparables (normaliser).
  • Apprentissage : la connaissance est dans les exemples ; coût : une distance par exemple + tri.

🍰 Algorithmes gloutons

  • Choix localement meilleur à chaque étape, sans retour ; rapide (tri + parcours) ; optimal seulement parfois.
  • Rendu de monnaie : plus grande pièce ≤ reste ; optimal pour 200,100,50,20,10,5,2,1200, 100, 50, 20, 10, 5, 2, 1 ; pas pour {4,3,1}\{4, 3, 1\} : 6=4+1+16 = 4+1+1 (3) contre 3+33+3 (2).
  • Sac à dos : trier par valeur/poids décroissant, prendre tant que ça tient ; peut rater l'optimum (capacité 10 : (6 kg, 60) pris seul = 60, contre (5, 45) + (5, 45) = 90).
  • Méthode algorithmique parmi d'autres (exhaustive, dynamique en terminale).

⚠️ Pièges à éviter

PiègeCorrection
Dichotomie sur tableau non triéprécondition, assert est_triee(t)
debut = m au lieu de m + 1boucle infinie possible
Coût « n/2 » pour la dichotomielog2n\log_2 n
k pairégalités ; prendre k impair
« le glouton est toujours optimal »contre-exemples {4, 3, 1}, sac à dos

📌 À retenir

  1. Dichotomie : milieu, moitié, variant, log₂ n.
  2. kNN : distances, k plus proches, vote.
  3. Glouton : choix local, rapide, parfois non optimal.

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