Сеть обменной сортировки со слиянием бэтчера

Алгоритм сортировки (5) — пузырьковая сортировка (обменная сортировка)

http-equiv=»Content-Type» content=»text/html;charset=UTF-8″>yle=»margin-bottom:5px;»>Теги:  Пузырьковая сортировка

Пузырьковая сортировка принадлежит обменной сортировке
Основная идея:
В сортируемой последовательности сравните и настройте два соседних элемента сверху вниз: маленький поднимается, большой опускается.
временная сложность:
Лучший случай: положительный порядок и порядок, нужно только сравнить n раз, O (n)
Худший случай: обратный порядок и порядок, нужно сравнить (n-1) + (n-2) + … 1 раз, поэтому O (n * n)
Стабильность: стабильная
Пример кода: bubble_sort.py

Интеллектуальная рекомендация

ArrayList: Нижний слой представляет собой массив, хорошо подходящий для поиска данных (доступа) LinkedList: Базовый связанный список, удобный для изменения данных (включая добавление и удаление данных…

nginx скомпилируйте и установите 1. Установите среду компиляции 2. Установите программный пакет pcre (сделайте так, чтобы nginx поддерживал модуль перезаписи http) 3. Установите openssl-devel (сделайт…

цель: Изучите анализ преобразования Фурье и другие методы анализа. Понять взаимосвязь между частотной областью преобразования Фурье и временной областью. Используйте MATLAB, чтобы нарисовать трехмерну…

1. Текущее состояние3 февраля 2011 года адреса IPv4 были выделены, и основные операторы ждут, чтобы исчерпать свои сбережения. Люди все больше полагаются на проводные и беспроводные маршрутизаторы, та…

The note introduces basic Python syntax and strings. Python notes of open courses @Codecademy. Brief Introduction Python is a high level scripting language with object oriented features. Python progra…

Вам также может понравиться

1. Настройка микросервиса с использованием ip для регистрации на сервере euraka Конфигурация Springcloud 2.0 выглядит следующим образом: 2. Соответствующая конфигурация при загрузке вложений размером …

Структура данных Java и алгоритм тип данных 1 Введение в типы данных 2 Массив с разреженными типами данных 2.1 Введение в примеры 2.2 Базовое введение в разреженные массивы 2.3 Примеры применения 2.4 …

Обширные стандартные библиотеки, сторонние библиотеки и модули Python стали одной из причин его популярности. А PyPI — это склад, который нужно установить каждому, прежде чем думать о сторо…

Добавить зависимость Добавить в код класс конфигурации RestTemplate СоздайтеRestClientConfigClass, установите размер пула соединений, период ожидания, механизм повтора и т. Д. Конфигурация следующая: …

scroll-view прокрутка-просмотр прокручиваемая область просмотра. атрибут прокрутки Если вы используете вертикальную прокрутку, вам нужно задать <scroll-view> фиксированную высоту и установить вы…

Пузырьковая сортировка и её улучшения

Сортировка пузырьком

Сортировка пузырьком — один из самых известных алгоритмов сортировки. Здесь нужно последовательно сравнивать значения соседних элементов и менять числа местами, если предыдущее оказывается больше последующего. Таким образом элементы с большими значениями оказываются в конце списка, а с меньшими остаются в начале.

Этот алгоритм считается учебным и почти не применяется на практике из-за низкой эффективности: он медленно работает на тестах, в которых маленькие элементы (их называют «черепахами») стоят в конце массива. Однако на нём основаны многие другие методы, например, шейкерная сортировка и сортировка расчёской.

void BubbleSort(vector<int>& values) {
  for (size_t idx_i = 0; idx_i + 1 < values.size(); ++idx_i) {
    for (size_t idx_j = 0; idx_j + 1 < values.size() - idx_i; ++idx_j) {
      if (values < values) {
        swap(values, values);
      }
    }
  }
}

Сортировка перемешиванием (шейкерная сортировка)

Шейкерная сортировка отличается от пузырьковой тем, что она двунаправленная: алгоритм перемещается не строго слева направо, а сначала слева направо, затем справа налево.

void ShakerSort(vector<int>& values) {
  if (values.empty()) {
    return;
  }
  int left = 0;
  int right = values.size() - 1;
  while (left <= right) {
    for (int i = right; i > left; --i) {
      if (values > values) {
        swap(values, values);
      }
    }
    ++left;
    for (int i = left; i < right; ++i) {
      if (values > values) {
        swap(values, values);
      }
    }
    --right;
  }
}

Сортировка расчёской

Сортировка расчёской — улучшение сортировки пузырьком. Её идея состоит в том, чтобы «устранить» элементы с небольшими значения в конце массива, которые замедляют работу алгоритма. Если при пузырьковой и шейкерной сортировках при переборе массива сравниваются соседние элементы, то при «расчёсывании» сначала берётся достаточно большое расстояние между сравниваемыми значениями, а потом оно сужается вплоть до минимального.

Первоначальный разрыв нужно выбирать не случайным образом, а с учётом специальной величины — фактора уменьшения, оптимальное значение которого равно 1,247. Сначала расстояние между элементами будет равняться размеру массива, поделённому на 1,247; на каждом последующем шаге расстояние будет снова делиться на фактор уменьшения — и так до окончания работы алгоритма.

void CombSort(vector<int>& values) {
  const double factor = 1.247; // Фактор уменьшения
  double step = values.size() - 1;

  while (step >= 1) {
    for (int i = 0; i + step < values.size(); ++i) {
      if (values > values) {
        swap(values, values);
      }
    }
    step /= factor;
  }
  // сортировка пузырьком
  for (size_t idx_i = 0; idx_i + 1 < values.size(); ++idx_i) {
    for (size_t idx_j = 0; idx_j + 1 < values.size() - idx_i; ++idx_j) {
      if (values < values) {
        swap(values, values);
      }
    }
  }
}

В чём хитрость сортировки расчёской

Раз у нас большие элементы могут тормозить весь процесс, то можно их перекидывать не на соседнее место, а подальше. Так мы уменьшим количество перестановок, а с ними сэкономим и процессорное время, нужное на их обработку.

Но отправлять каждый большой элемент сразу в конец массива будет недальновидно — мы же не знаем, насколько этот элемент большой по сравнению с остальными элементами. Поэтому в сортировке расчёской сравниваются элементы, которые отстоят друг от друга на каком-то расстоянии. Оно не слишком большое, чтобы сильно не откидывать элементы и возвращать потом большинство назад, но и не слишком маленькое, чтобы можно было отправлять не на соседнее место, а чуть дальше.

Опытным путём программисты установили оптимальное расстояние между элементами — это длина массива, поделённая на 1,247 (понятное дело, расстояние нужно округлить до целого числа). С этим числом алгоритм работает быстрее всего.

Сортировка методом вставки

Идея этого метода базируется на последовательном пополнении ранее упорядоченных элементов. На первом шаге сортируется первые два элемента. Далее берется третий элемент и для него подбирается такое место в отсортированной части массива, что упорядоченность не нарушается. К трем упорядоченным добавляется четвертый. И так продолжается до тех пор, пока к   n-1 ранее упорядоченным элементам не присоединяется последний.

void insert (int x, int n)

  { int i, j, tmp;

     for (i=1; i<n; i++)

        { tmp=x

           for (j=i-1; j>=0 && tmp<x; j—)

                 x=x;

           x=tmp;

         }   }

Существуют и другие разновидности сортировок:

–сортировка методом Шелла;

–сортировка методом Хоара;

–сортировка слияниями. 

Модификации[править]

Сортировка чет-нечетправить

Сортировка чет-нечет (англ. odd-even sort) — модификация пузырьковой сортировки, основанная на сравнении элементов стоящих на четных и нечетных позициях независимо друг от друга. Сложность — .
Псевдокод указан ниже: 

function oddEvenSort(a):
  for i = 0 to n - 1 
    if i mod 2 == 0
      for j = 2 to n - 1 step 2
        if a < a
          swap(a, a)  
    else      
      for j = 1 to n - 1 step 2
        if a < a
          swap(a, a)

Преимущество этой сортировки — на нескольких процессорах она выполняется быстрее, так как четные и нечетные индексы сортируются параллельно.

Сортировка расческойправить

Сортировка расческой (англ. comb sort) — модификация пузырьковой сортировки, основанной на сравнении элементов на расстоянии. Сложность — , но стремится к . Является самой быстрой квадратичной сортировкой. Недостаток — она неустойчива. Псевдокод указан ниже: 

function combSort(a):
  k = 1.3
  jump = n
  bool swapped = true
  while jump > 1 and swapped
    if jump > 1
      jump /= k
    swapped = false
    for i = 0 to size - jump - 1
      if a < a
        swap(a, a)
        swapped = true

Пояснения: Изначально расстояние между сравниваемыми элементами равно , где — оптимальное число для этого алгоритма. Сортируем массив по этому расстоянию, потом уменьшаем его по этому же правилу. Когда расстояние между сравниваемыми элементами достигает единицы, массив досортировывается обычным пузырьком.

Сортировка перемешиваниемправить

Сортировка перемешиванием (англ. cocktail sort), также известная как Шейкерная сортировка — разновидность пузырьковой сортировки, сортирующая массив в двух направлениях на каждой итерации. В среднем, сортировка перемешиванием работает в два раза быстрее пузырька. Сложность — , но стремится она к , где — максимальное расстояние элемента в неотсортированном массиве от его позиции в отсортированном массиве. Псевдокод указан ниже: 

function shakerSort(a):
  begin = -1
  end = n - 2
  while swapped
    swapped = false   
    begin++
    for i = begin to end 
      if a > a 
        swap(a, a)
        swapped = true    
    if !swapped
      break    
    swapped = false 
    end--
    for i = end downto begin
      if a > a 
        swap(a, a)
        swapped = true

Адаптация алгоритма для сортировки

  • Вся возня с буфером обмена и его последующее слияние с массивом нужны только если в массиве в самом деле не было свободного места. Если мы сливаем фрагменты длиной A и B, а после них есть еще хотя бы S ячеек неотсортированного пространства, то нам достаточно разбить массивы на куски, отсортировать их и слить. Особенно эффективно это будет работать, если S=A=B.
  • Надо постараться, чтобы длина остатка была нулевой, а граница между отсортированными фрагментами попала точно на границу кусков длины S. Проще всего этого добиться, если выбрать S равным степени двойки, а A и B заставить делиться на него.
  • Сортировка кусков массивов требует ((A+B)/S)2/2 сравнений. Последующая сортировка буфера обмена – O(S*log( S )) сравнений. Поэтому выбирать S близким к sqrt(N) не обязательно, можно увеличить его, например, до N/log(N).

алгоритм примерно в сотню строк8выигрываетRRRUPD:

Варианты алгоритма

Сорт коктейлей

Производной пузырьковой сортировки является сортировка коктейлей или шейкерная сортировка. Этот метод сортировки основан на следующем наблюдении: при пузырьковой сортировке элементы могут быстро перемещаться в конец массива, но перемещаются в начало массива только по одной позиции за раз.

Идея сортировки коктейлей состоит в чередовании направления маршрута. Получается несколько более быстрая сортировка, с одной стороны, потому что она требует меньшего количества сравнений, с другой стороны, потому что она перечитывает самые последние данные при изменении направления (поэтому они все еще находятся в кэш-памяти ). Однако количество обменов, которые необходимо произвести, идентично (см. Выше). Таким образом, время выполнения всегда пропорционально n 2 и, следовательно, посредственно.

Три прыжка вниз

Код для этой сортировки очень похож на пузырьковую сортировку. Подобно пузырьковой сортировке, при этой сортировке первыми отображаются самые крупные элементы. Однако это не работает с соседними элементами; он сравнивает каждый элемент массива с тем, который находится на месте большего, и обменивается, когда находит новый, больший. 

tri_jump_down(Tableau T)
   pour i allant de taille de T - 1 à 1
       pour j allant de 0 à i - 1
           si T < T
               échanger(T, T)

Сортировка combsort

Вариант пузырьковой сортировки, называемый гребенчатой ​​сортировкой ( combsort ), был разработан в 1980 году Влодзимежем Добосевичем и вновь появился в апреле 1991 года в журнале Byte Magazine . Он исправляет главный недостаток пузырьковой сортировки, которой являются «черепахи», и делает алгоритм столь же эффективным, как и быстрая сортировка .

Сортировка данных вставками

Эта сортировка работает путём прохождения по массиву и перемещения нужного значения в его начало

Важно помнить, что сортировка обрабатывает элементы массива по порядку. Т

к. алгоритм работает слева направо, становится очевидно, что всё, что находится слева от текущего индекса, — отсортировано. Давайте посмотрим на увеличение отсортированной части массива с каждым последующим проходом:

По ходу работы отсортированная часть массива растёт, таким образом, в конечном итоге, массив становится упорядоченным.

Приведём пример. Вот неотсортированный массив:

Алгоритм сортировки начнёт работать с индекса «ноль» и значения «три». Т. к. это 1-й индекс, массив до него включительно будет считаться уже отсортированным.

Потом перейдём к семёрке. Семь больше любого значения в отсортированной части, значит, осуществляется переход к последующему элементу. Отметим, что на прошедшем этапе были отсортированы компоненты с индексами 0..1, про компоненты с индексами 2..n мы пока ничего не знаем.

Теперь алгоритм проверяет четвёрку. Четыре меньше, чем 7, поэтому переносится на другую, более правильную позицию, которая находится в отсортированной части массива. Позиция определяется методом FindInsertionIndex. Метод сравнивает переданное значение (в нашем случае это 4) с каждым значением из отсортированной части и так до тех пор, пока не будет найдено место для вставки.

Так для вставки был определён индекс 1. Вставка осуществляется методом Insert. Вставляемое значение удаляется из массива, все остальные цифры сдвигаются вправо, начиная с индекса для вставки. Вот как стал выглядеть массив после сортировки:

Итог работы алгоритма сортировки вставками очевиден:

public void Sort(T[] items)
{
    int sortedRangeEndIndex = 1;

    while (sortedRangeEndIndex < items.Length)
    {
        if (itemssortedRangeEndIndexCompareTo(itemssortedRangeEndIndex - 1]) < )
        {
            int insertIndex = FindInsertionIndex(items, itemssortedRangeEndIndex]);
            Insert(items, insertIndex, sortedRangeEndIndex);
        }

        sortedRangeEndIndex++;
    }
}

private int FindInsertionIndex(T[] items, T valueToInsert)
{
    for (int index = ; index < items.Length; index++) {
        if (itemsindexCompareTo(valueToInsert) > )
        {
            return index;
        }
    }

    throw new InvalidOperationException("The insertion index was not found");
}

private void Insert(T[] itemArray, int indexInsertingAt, int indexInsertingFrom)
{
    // itemArray =       0 1 2 4 5 6 3 7
    // insertingAt =     3
    // insertingFrom =   6
    // 
    // Действия:
    //  1: Сохраняем текущий индекс в temp
    //  2: Меняем indexInsertingAt на indexInsertingFrom
    //  3: Меняем indexInsertingAt на indexInsertingFrom в позиции +1
    //     Сдвигаем элементы влево на один.
    //  4: Записываем temp на позицию в массиве + 1.


    // Шаг 1.
    T temp = itemArrayindexInsertingAt];

    // Шаг 2.

    itemArrayindexInsertingAt = itemArrayindexInsertingFrom];

    // Шаг 3.
    for (int current = indexInsertingFrom; current > indexInsertingAt; current--)
    {
        itemArraycurrent = itemArraycurrent - 1];
    }

    // Шаг 4.
    itemArrayindexInsertingAt + 1 = temp;
}

Простые сортировки

Сортировка выборкой

Визуализация | Худшее время: | Лучшее время: | В среднем: | in-place, неустойчивая

Самая простая сортировка, которая для каждой позиции в последовательности ищет минимальный элемент, после чего меняет элементы с индексами текущей позиции и найденного элемента:

for j = 0 to A.length do
    min = j
    for i = j + 1 to A.length do
        if A > A then
            min = i
        end if
    end for
    swap A, A
end for

Пузырьковая сортировка

Визуализация | Худшее время: | Лучшее время: | В среднем: | in-place, устойчивая, адаптивная

Наверное, одна из самых известных сортировок, суть которой сводится к постепенному перемещению минимального элемента от конца последовательности в начало. При этом, сам минимальный элемент может меняться в ходе работы.

for j = 0 to A.length do
    swapped = false
    for i = A.length - 1 downto j do
        if A > A then
            swap A, A
            swapped = true
        end if
    end for
    break if not swapped
end for

Сортировка вставками

Визуализация | Худшее время: | Лучшее время: | В среднем: | in-place, устойчивая, адаптивная

Алгоритм такой: изначально отсортированная последовательность пуста; на каждом шаге из набора входных данных выбирается элемент и помещается на нужное место в уже отсортированной последовательности; шаги продолжаются до тех пор, пока набор входных данных не закончится.

Вот алгоритм на псевдокоде:

for j = 1 to A.length do 
    value = A
    i = j - 1
    while i >= 0 and A > value do 
        A = A
        A = value
        i = i - 1
    end while
end for

Утверждение, что в начале каждой итерации цикла оператора for, подмассив , которые раньше находились в этом подмассиве, состоит из тех же элементов, но теперь в отсортированном порядке, называется инвариантом цикла. Инварианты позволяют понять, корректно ли работает алгоритм, и обладают 3-мя свойствами:

  1. Инициализация. Справедливы перед первой итерации цикла.
  2. Сохранение. Если они истины перед очередной итерации цикла, то остаются истинными и после неё.
  3. Завершение. Позволяют убедится в правильности алгоритма по завершению цикла.

Разберём это определение инвариантов на примере приведённого выше алгоритма:

  1. Инициализация. Перед первой итерации, когда , подмассив A состоит из единственного элемента A, что является тривиальным случаем, и, очевидно, такой подмассив отсортирован.
  2. Сохранение. На каждом последующем этапе осуществляется сдвиг элементов A, A и т.д. на одну позицию вправо, освобождая место для A элемента до тех пор, пока не найдётся подходящее место для него. После завершения итерации подмассив A состоит из тех же элементов в отсортированном порядке.
  3. Завершение. Цикл завершается в том случае, когда j ≥ n, где n — количество элементов в исходном массиве. Поскольку подмассив A, который по существу является теперь подмассивом A отсортирован, а подмассив A и есть исходный массив A, то приведённый алгоритм работает правильно.

Важная особенность работы этого алгоритма заключается в том, что при уже отсортированных исходных данных цикл while не будет выполняться вовсе, т.к. проверка условия A > value будет срабатывать сразу. Это позволяет алгоритму выполнить не команд, а только , чем пользуются другие, более сложные алгоритмы.

Шаг 4 — Сортировка обменом

Сортировка — это упорядочивание элементов по возрастанию или убыванию. Сортировка очень важная операция во всех сферах программирования.

Во всех обменных сортировках сравниваются два элемента отстоящие друг от друга на расстоянии d. При этом два элемента сравниваются и элемент с большим весом перемещается вправо, а с меньшим влево.

Стандартный обмен

Метод стандартного обмена еще называется «Методом Пузырька». В этом методе d=1, т.е. сравниваются рядом стоящие элементы. При первом проходе алгоритм последовательно сравнивает по два элемента и меняет их местами в зависимости от условия сортировки. При этом на последнем месте оказывается самый максимальный (минимальный) элемент. На втором шаге алгоритм сравнивает первые N-1 элементов в ставит предпоследним самый большой. При каждом последующем шаге интервал уменьшается на единицу.

Давайте рассмотрим пример: 

Дано множество 
{8,3,4,2,5}

1. {3,8,4,2,5} - сравниваются 8 и 3, переставляются т.к. 8>3 
2. {3,4,8,2,5} - сравниваем 8 и 4, также переставляем.
3. {3,4,2,8,5}
4. {3,4,2,5,8}

В результате этого первого шага элемент весом в 8, переместился в конец. Далее он не рассматривается и операция сортировки производится с множеством
{3,4,2,5}.

В результате всех шагов у нас образуется отсортированное по возрастанию множество {2,3,4,5,8}.

А теперь программная реализация этого алгоритма. 

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int BubbleSort(int *array,int len)
{
	int i,j,c;
	int k=0;
	for (i=len;i>1;i--)
	{
		k=0;
		for (j=1;j<i;j++)
		if (array<array)
		{
			c=array;
			array=array;
			array=c;
			k=1;
		};
		if (k==0) return 0;
	};
};


int main()
{
	int k={8,-5,1,7,3,-10};

	for (int i=0; i<6;i++)
		printf(" %d ",k);
	printf("\n");

	BubbleSort(k,5);

	for (i=0; i<6;i++)
		printf(" %d ",k);
	printf("\n");

	return 0;
};

Процедура BubbleSort() сортирует len первых элементов в массиве array.

Результат выполнения программы: 

 8  -5  1  7  3  -10
 -5  1  3  7  8  -10

Наверно, Вы заметили, что элемент -10 не отсортировался. Это потому, что в сортировке участвовало 5 элементов.

Условия Айверсона

Помоему всем понятно, что на каком-то этапе, может даже на начальном, массив окажется полностью отсортированным, и для того, чтобы зря не тратить время на сортировку существует условие Айверсона.

Условие:Сортировку можно прекратить досрочно, если на каком-то этапе в ходе сравнения не будет сделано ни одной перестановки.

За это условие в процедуре BubbleSort() отвечает переменная k, и условие if (k==0) return 0;.


Предыдущий Шаг | Следующий Шаг | ОглавлениеАвтор .

Простые сортировки

Сортировка вставками

При сортировке вставками массив постепенно перебирается слева направо. При этом каждый последующий элемент размещается так, чтобы он оказался между ближайшими элементами с минимальным и максимальным значением.

void InsertionSort(vector<int>& values) {
  for (size_t i = 1; i < values.size(); ++i) {
    int x = values;
    size_t j = i;
    while (j > 0 && values > x) {
      values = values;
      --j;
    }
    values = x;
  }
}

Сортировка выбором

Сначала нужно рассмотреть подмножество массива и найти в нём максимум (или минимум). Затем выбранное значение меняют местами со значением первого неотсортированного элемента. Этот шаг нужно повторять до тех пор, пока в массиве не закончатся неотсортированные подмассивы.

void SelectionSort(vector<int>& values) {
  for (auto i = values.begin(); i != values.end(); ++i) {
    auto j = std::min_element(i, values.end());
    swap(*i, *j);
  }
}

Эффективные сортировки

Быстрая сортировка

Этот алгоритм состоит из трёх шагов. Сначала из массива нужно выбрать один элемент — его обычно называют опорным. Затем другие элементы в массиве перераспределяют так, чтобы элементы меньше опорного оказались до него, а большие или равные — после. А дальше рекурсивно применяют первые два шага к подмассивам справа и слева от опорного значения.

Быструю сортировку изобрели в 1960 году для машинного перевода: тогда словари хранились на магнитных лентах, а сортировка слов обрабатываемого текста позволяла получить переводы за один прогон ленты, без перемотки назад.

int Partition(vector<int>& values, int l, int r) {
  int x = values;
  int less = l;

  for (int i = l; i < r; ++i) {
    if (values <= x) {
      swap(values, values);
      ++less;
    }
  }
  swap(values, values);
  return less;
}

void QuickSortImpl(vector<int>& values, int l, int r) {
  if (l < r) {
    int q = Partition(values, l, r);
    QuickSortImpl(values, l, q - 1);
    QuickSortImpl(values, q + 1, r);
  }
}

void QuickSort(vector<int>& values) {
  if (!values.empty()) {
    QuickSortImpl(values, 0, values.size() - 1);
  }
}

Сортировка слиянием

Сортировка слиянием пригодится для таких структур данных, в которых доступ к элементам осуществляется последовательно (например, для потоков). Здесь массив разбивается на две примерно равные части и каждая из них сортируется по отдельности. Затем два отсортированных подмассива сливаются в один.

void MergeSortImpl(vector<int>& values, vector<int>& buffer, int l, int r) {
  if (l < r) {
    int m = (l + r) / 2;
    MergeSortImpl(values, buffer, l, m);
    MergeSortImpl(values, buffer, m + 1, r);

    int k = l;
    for (int i = l, j = m + 1; i <= m || j <= r; ) {
      if (j > r || (i <= m && values < values)) {
        buffer = values;
        ++i;
      } else {
        buffer = values;
        ++j;
      }
      ++k;
    }
    for (int i = l; i <= r; ++i) {
      values = buffer;
    }
  }
}

void MergeSort(vector<int>& values) {
  if (!values.empty()) {
    vector<int> buffer(values.size());
    MergeSortImpl(values, buffer, 0, values.size() - 1);
  }
}

Пирамидальная сортировка

При этой сортировке сначала строится пирамида из элементов исходного массива. Пирамида (или двоичная куча) — это способ представления элементов, при котором от каждого узла может отходить не больше двух ответвлений. А значение в родительском узле должно быть больше значений в его двух дочерних узлах.

Пирамидальная сортировка похожа на сортировку выбором, где мы сначала ищем максимальный элемент, а затем помещаем его в конец. Дальше нужно рекурсивно повторять ту же операцию для оставшихся элементов.

void HeapSort(vector<int>& values) {
std::make_heap(values.begin(), values.end());
for (auto i = values.end(); i != values.begin(); --i) {
std::pop_heap(values.begin(), i);
 }
}

Ещё больше интересного — в соцсетях Академии

Быстрая сортировка данных

Быстрая сортировка тоже представляет собой алгоритм, отвечающий типу «разделяй и властвуй». Сортировка данных происходит рекурсивно и поэтапно:
1. Выбирается ключевой индекс, массив делится по нему на 2 части. Выбор осуществляется разными способами, мы же возьмём случайное число.
2. Все элементы, которые больше ключевого, перемещаются в правую часть массива, которые меньше — в левую. Теперь ключевой элемент больше любого значения слева и меньше любого значения справа.
3. Первые два шага повторяются до полной сортировки массива.

Смотрим на работу алгоритма:

Выбираем ключевой элемент случайным образом:

int pivotIndex = _pivotRng.Next(left, right);

И переносим значения справа от ключевого индекса, располагая их в верном положении (используем метод partition).

Потом повторяем этот процесс и для левой части. Рекурсивно вызываем метод quicksort для каждой из частей. Ключевым элементом слева становится пятерка — она меняет свой индекс при перемещении значений

Важно не забывать, что нас интересует в первую очередь именно ключевое значение, а не его индекс

И снова быстрая сортировка:

И опять:

В итоге работа алгоритма завершается.

Random _pivotRng = new Random();

public void Sort(T[] items)
{
    quicksort(items, , items.Length - 1);
}

private void quicksort(T[] items, int left, int right)
{
    if (left < right)
    {
        int pivotIndex = _pivotRng.Next(left, right);
        int newPivot = partition(items, left, right, pivotIndex);

        quicksort(items, left, newPivot - 1);
        quicksort(items, newPivot + 1, right);
    }
}

private int partition(T[] items, int left, int right, int pivotIndex)
{
    T pivotValue = itemspivotIndex];

    Swap(items, pivotIndex, right);

    int storeIndex = left;

    for (int i = left; i < right; i++)
    {
        if (itemsiCompareTo(pivotValue) < )
        {
            Swap(items, i, storeIndex);
            storeIndex += 1;
        }
    }

    Swap(items, storeIndex, right);
    return storeIndex;
}

Статья подготовлена специально для OTUS по материалам «Sorting Algorithms».

Хотите знать больше? Записывайтесь на курс «Алгоритмы для разработчиков»!

Последовательный поиск

Если исходный массив не упорядочен, то единственно разумным способом является последовательный перебор всех элементов массива и сравнение их с заданным значением.

Классический алгоритм поиска элемента q в массиве а:

1 шаг: установить начальный индекс равный 1 (j=1)

2 шаг: проверить условие q=a, если оно выполняется, то сообщить, что искомое значение находится в массиве на j-о м месте и прервать работу. В противном случае продолжить работу;

3 шаг: увеличить индекс на 1;

4 шаг: проверить условие j<n+1, если выполняется, то вернуться к шагу 2, в противном случае выдать сообщение, что данное значение q в массиве не содержится

int ssearch (int q, int a, int n)

   { int j;

      for (j=0; j<n; j++)

         if (q= =a)  return j;

         return -1;

   }

Не спеша, эффективно и правильно – путь разработки. Часть 1. Парадигма

Черновой вариант книги Никиты Зайцева, a.k.a.WildHare. Разработкой на платформе 1С автор занимается с 1996-го года, специализация — большие и по-хорошему страшные системы. Квалификация “Эксперт”, несколько успешных проектов класса “сверхтяжелая”. Успешные проекты ЦКТП. Четыре года работал в самой “1С”, из них два с половиной архитектором и ведущим разработчиком облачной Технологии 1cFresh. Ну — и так далее. Не хвастовства ради, а понимания для. Текст написан не фантазером-теоретиком, а экспертом, у которого за плечами почти двадцать три года инженерной практики на больших проектах.

Алгоритм

Алгоритм состоит из повторяющихся проходов по сортируемому массиву. За каждый проход элементы последовательно сравниваются попарно и, если порядок в паре неверный, выполняется перестановка элементов. Проходы по массиву повторяются N−1{\displaystyle N-1} раз или до тех пор, пока на очередном проходе не окажется, что обмены больше не нужны, что означает — массив отсортирован. При каждом проходе алгоритма по внутреннему циклу, очередной наибольший элемент массива ставится на своё место в конце массива рядом с предыдущим «наибольшим элементом», а наименьший элемент перемещается на одну позицию к началу массива («всплывает» до нужной позиции, как пузырёк в воде — отсюда и название алгоритма).

Похожие записи:

Default ThumbnailДаташит in4744a pdf ( datasheet ) Отличие нуля от земли в чем принципиальная разница? схемы соединений и их применение Производство магнитов как бизнес: оборудование, описание технологий изготовления, нюансы организации дела Внешняя антенна для 4g lte модема своими руками Default Thumbnail142ен6а Лампы для теплиц: критерии выбора