diff --git a/grand_rectangle.py b/grand_rectangle.py new file mode 100644 index 0000000..4cbfca6 --- /dev/null +++ b/grand_rectangle.py @@ -0,0 +1,65 @@ +""" +""" + +from random import random +import matplotlib.pyplot as plt +import numpy as np + + +def generate_grid(proportion, n, m=0): + """Generate a grid nxm with random 1 (with proportion) or 0""" + if m == 0: + m = n + return [[int(random() < proportion) for _ in range(m)] for _ in range(n)] + + +def trim_axs(axs, N): + """ + Reduce *axs* to *N* Axes. All further Axes are removed from the figure. + """ + axs = axs.flat + for ax in axs[N:]: + ax.remove() + return axs[:N] + + +def grid_to_image(grids, filename): + """ """ + plt.clf() + n_cols = 3 + n_rows = len(grids) // 3 + axs = plt.figure(constrained_layout=True).subplots(n_rows, n_cols) + axs = trim_axs(axs, len(grids)) + for ax, grid in zip(axs, grids): + # for i, grid in enumerate(grids): + hight = len(grid) + lenght = len(grid[0]) + ax.tick_params(left=False, bottom=False, labelleft=False, labelbottom=False) + ax.imshow(grid, cmap="binary") + ax.hlines( + y=np.arange(0, hight) + 0.5, + xmin=np.full(lenght, 0) - 0.5, + xmax=np.full(lenght, hight) - 0.5, + color="gray", + ) + ax.vlines( + x=np.arange(0, lenght) + 0.5, + ymin=np.full(lenght, 0) - 0.5, + ymax=np.full(lenght, hight) - 0.5, + color="gray", + ) + + plt.savefig(filename) + + +if __name__ == "__main__": + specs = [ + {"proportion": 0.2, "n": 5}, + {"proportion": 0.3, "n": 5}, + {"proportion": 0.2, "n": 8}, + {"proportion": 0.3, "n": 8}, + {"proportion": 0.2, "n": 10}, + {"proportion": 0.3, "n": 10}, + ] + grids = [generate_grid(**spec) for spec in specs] + grid_to_image(grids, "grids.pdf") diff --git a/grids.pdf b/grids.pdf new file mode 100644 index 0000000..4926f50 Binary files /dev/null and b/grids.pdf differ diff --git a/index.md b/index.md new file mode 100644 index 0000000..7bf49da --- /dev/null +++ b/index.md @@ -0,0 +1,43 @@ +# Recherche du plus grand carré blanc dans une "image" + +## Déroulement + +### Approche déconnecté + +On distribue des images en noir et blanc et on demande aux élèves de trouver les plus grand carré blanc à l'intérieur en précisant la taille et le coin inférieur droit. Ce premier travail est à faire seul. + +Ils doivent ensuite,en groupe, déterminer au crayon une stratégie/algorithme pour trouver les solutions à ce problème et préparer une façon d'exposer leur méthode à leur camarades. Ils sont invité à faire des schémas, écrire l'algorithme ou encore présenter des relations. + +Quand les élèves ont trouvé, un temps de plénière est organisé pour que les élèves présentent leur méthode. Pendant qu'un groupe présente, les autres prennent des notes. À la fin de la présentation, des questions/réponses sont organisés pour que tous les élèves aient saisi le principe de chaque méthode. Elles pourront mener à l'amélioration des algorithme présenté. Des méthodes peuvent s'avérer invalide, ce sera l'occasion d'en discuter. + +Quand toutes les méthodes ont été présentées, il sera intéressant les caractérisée (récursif, balayage, mémoïsation, glouton...). + +Il sera important que l'enseignant anime et regroupe les groupes qui ont la même méthode. + +Ce travail de présentation pourra mener à une note sur le modèle du grand oral. + +### Coder + +Chaque élève choisi la méthode qu'il a le mieux comprise et la code. + +Spécifications: le programme devra comporter une fonction `trouve_plus_taille_grand_carre`. Cette fonction prend en argument une grille avec des 1 et des 0 (1 correspond à un obstacle/noir, et 0 par une case libre/blanc) sous la forme d'une liste de lignes. La fonction devra renvoyer la taille du plus grand carré possible (la taille d'un seul de ses côtés). + +Les meilleurs élèves seront poussé à respecter ces spécifications mais pourront ajouter une fonction `trouve_plus_grands_carres` qui donnera la taille des plus grands carré et la liste des coins inférieurs droits de chaque carrés. + +Les élèves mettent en commun leur programmes. + +### Comparer + +Les élèves choisissent 3 programmes qui implémentent si possible des méthodes différentes. + +Si la méthode qui utilise la programmation dynamique n'a pas été trouvé ou n'a as réussi à être codée, l'enseignant pourra mettre à disposition une implémentation à tester. + +La comparaison se fera sur le temps mis à trouver la taille du plus grand carré en fonction de la surface de la grille. On leur demandera alors de reconnaître la complexité temporelle des programmes étudiés. + +En fonction de là où en est la progression, on pourra demander aux élèves de tracer les graphiques de ces comparaisons avec matplotlib. + +### Coder avec la programmation dynamique + +Le cours sur l'algorithme utilisant la programmation dynamique a été distribué aux élèves à la suite de temps réservé à la programmation de leur méthode. Ils devront l'implémenter à leur tour. + +Les élèves qui auraient déjà réussi à l'implémenter, ont un problème supplémentaire de programmation dynamique `trouver le plus grand rectangle d'un histogramme`. La méthode est expliquée, ils doivent l'implémenter.