Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Простейшие методы сортировки: метод обмена.






Данный метод относится к классу простейших, занимая в нем последнее место по производительности. Тем не менее, он очень широко известен, видимо, благодаря своему одному легко запоминающемуся названию – метод всплывающего пузырька. Работа алгоритма действительно похожа на всплывание наверх пузырьков воздуха: сначала на самый верх всплывает самый легкий элемент, потом за ним – чуть более тяжелый и т.д.

Пусть имеется n элементов а1 а2, а3,..., аn, расположенных в ячейках массива. Для простоты будем считать, что сам элемент совпадает с его ключом. Алгоритм состоит из повторении n-1 шага, на каждом из которых в оставшемся необработанном наборе за счет попарного сравнения соседних элементов отыскивается минимальный элемент.

Шаг 1. Сравниваем аn с аn-1 и если аn < аn-1 то меняем их местами, потом сравниваем аn-1 с аn-2 и, возможно, переставляем их, сравниваем аn-2 и аn-3 и т.д. до сравнения и, возможно, перестановки а2 и а1. В результате на первом месте в массиве оказывается самый минимальный элемент, который в дальнейшей сортировке не участвует

Шаг 2. Аналогично сравниваем аn с аn-1, аn-1 с аn-2 и т.д., а3 с а2, в результате чего на месте а2 оказывается второй наименьший элемент, который вместе с а1 образует начальную часть упорядоченного массива

Шаг 3. Аналогичными сравнениями и перестановками среди элементов а3, а4, …, аn находится наименьший, который занимает место а3

.....

Шаг n-1. К этому моменту первые n-2 элемента в массиве уже упорядочены и остается “навести порядок” только между двумя последними элементами аn-1 и аn. На этом сортировка заканчивается.

Пример. Дано 6 элементов – целые числа 15, 33, 42, 07, 12, 19.

Таблица 1.

Метод обмена.

  а1 а2 а3 а4 а5 a6 Выполняемые операции
Шаг1             сравнение 19 и 12, обмена нет
            сравнение 12 и 07, обмена нет
            сравнение 07 и 42, меняем их
            сравнение 07 и 33, меняем их
            сравнение 07 и 15, меняем их; 07 - наименьший
Шаг 2             сравнение 19 и 12, обмена нет
            сравнение 12 и 42, меняем их
            сравнение 12 и 33, меняем их
            сравнение 12 и 15, меняем их, 12 –второй наим.
Шаг 3             сравнение 19 и 42, меняем их
            сравнение 19 и 33, меняем их
            сравнение 19 и 15, обмена нет, 15 – третий наим.
Шаг 4             сравнение 42 и 33, обмена нет
            сравнение 33 и 19, обмена нет, 19 – четвертый элем.
Шаг 5             сравнение 42 и 33, обмена нет, сортировка закончена
               

 

Итого, для шести элементов сделано 5+4+3+2+1=15 сравнений и 8 перестановок.

В общем случае, на каждом из n-1 шагов выполняется в среднем n/2 сравнений, поэтому оценка для числа сравнений выражается соотношением n(n-1)/2, т.е. данный метод относится к классу O(n2). Аналогично, число перестановок тоже пропорционально n2. Несмотря на то, что было предложено несколько улучшений данного метода, он остается самым неэффективным. Уже для 1000 элементов число сравнений выражается внушительной величиной порядка 500 тысяч.






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.