logo

TechCodeview

Алгоритми сортування

А Алгоритм сортування використовується для перевпорядкування даного масиву або списку елементів відповідно до оператора порівняння елементів. Оператор порівняння використовується для визначення нового порядку елементів у відповідній структурі даних.

значення xd xd

Наприклад: Наведений нижче список символів відсортовано в порядку зростання їх значень ASCII. Тобто символ із меншим значенням ASCII буде розміщено першим, ніж символ із вищим значенням ASCII.



Зміст

Що таке сортування?

Сортування відноситься до перегрупування заданого масиву або списку елементів відповідно до оператора порівняння елементів. Оператор порівняння використовується для визначення нового порядку елементів у відповідній структурі даних. Сортування означає перевпорядкування всіх елементів у порядку зростання або спадання.



Термінологія сортування:

  • Сортування на місці: Використовується алгоритм сортування на місці постійний простір для отримання результату (змінює лише заданий масив). Він сортує список, лише змінюючи порядок елементів у списку. Приклади: сортування виділенням, сортування бульбашками, сортування вставкою та сортування купи.
  • Внутрішнє сортування: Внутрішнє сортування — це коли всі дані розміщуються в основна пам'ять або внутрішньої пам'яті . У внутрішньому сортуванні проблема не може вийти за межі вхідних даних. Приклад: сортування купою, сортування бульбашкою, сортування виділенням, швидке сортування, сортування оболонкою, сортування вставкою.
  • Зовнішнє сортування: Зовнішнє сортування – це коли всі дані, які потрібно відсортувати, неможливо одночасно помістити в пам’ять, таке сортування називається зовнішнім сортуванням. Зовнішнє сортування використовується для великої кількості даних. Приклади: сортування за допомогою злиття, сортування за тегами, багатофазове сортування, сортування за чотирма стрічками, сортування за зовнішнім принципом тощо.
  • Стабільне сортування: Коли два однакові дані з’являються в те саме порядок у відсортованих даних без зміни їх положення називається стабільним сортуванням. Приклади: сортування об’єднанням, сортування вставкою, сортування бульбашкою.
  • Нестійке сортування: Коли два однакові дані з’являються в інший порядок у відсортованих даних це називається нестабільним сортуванням. Приклади: швидке сортування, сортування купи, сортування оболонки .

Характеристики алгоритмів сортування:

  • Часова складність: Часова складність, міра того, скільки часу потрібно для виконання алгоритму, використовується для класифікації алгоритмів сортування. Для кількісної оцінки складності процесу за часом можна використовувати найгіршу, середню та найкращу продуктивність алгоритму сортування.
  • Космічна складність: Алгоритми сортування також мають просторову складність, тобто обсяг пам’яті, необхідний для виконання алгоритму.
  • Стабільність: Алгоритм сортування називається стійким, якщо після сортування зберігається відносний порядок рівних елементів. Це важливо в певних програмах, де потрібно підтримувати вихідний порядок рівних елементів.
  • Сортування на місці: Алгоритм сортування на місці — це алгоритм, який не потребує додаткової пам’яті для сортування даних. Це важливо, коли доступна пам’ять обмежена або дані неможливо перемістити.
  • Адаптивність: Адаптивний алгоритм сортування — це алгоритм, який використовує переваги попереднього порядку в даних для підвищення продуктивності.

Застосування алгоритмів сортування:

  • Алгоритми пошуку: Сортування часто є вирішальним кроком у таких алгоритмах пошуку, як двійковий пошук, потрійний пошук, де дані потрібно відсортувати перед пошуком певного елемента.
  • Управління даними: Сортування даних полегшує пошук, отримання та аналіз.
  • Оптимізація бази даних: Сортування даних у базах даних покращує продуктивність запитів.
  • Машинне навчання: Сортування використовується для підготовки даних для навчання моделей машинного навчання.
  • Аналіз даних: Сортування допомагає визначити шаблони, тенденції та викиди в наборах даних. Він відіграє важливу роль у статистичному аналізі, фінансовому моделюванні та інших сферах, що керуються даними.
  • Операційні системи: Алгоритми сортування використовуються в операційних системах для таких завдань, як планування завдань, керування пам’яттю та організація файлової системи.

Основи алгоритмів сортування:

  • Вступ до методів сортування – навчальні посібники зі структури даних і алгоритмів
  • Застосування, переваги та недоліки алгоритму сортування
  • Який реальний приклад сортування?
  • Що таке сортування в DSA | Сенс сортування

Алгоритми сортування:

Реалізації бібліотеки:

Прості завдання на сортування:

  • Сортувати елементи за частотою
  • Відсортуйте масив із 0, 1 і 2
  • Сортування чисел, що зберігаються на різних машинах
  • Сортувати масив у формі хвилі
  • Перевірте, чи перекриваються будь-які два інтервали в заданому наборі інтервалів
  • Як відсортувати масив дат у C/C++?
  • Сортування рядків за допомогою бульбашкового сортування
  • Знайти відсутні елементи діапазону
  • Сортувати масив відповідно до кількості встановлених бітів
  • Відсортуйте парні елементи за зростанням, а непарні – за спаданням
  • Сортувати масив, коли відсортовано дві половини
  • Сортування великих цілих чисел
  • Відсортуйте пов’язаний список 0, 1 і 2

Середні проблеми з сортуванням:

  • Кількість інверсій у масиві за допомогою сортування злиттям
  • Знайдіть невідсортований підмасив мінімальної довжини, сортування якого робить відсортованим весь масив
  • Сортувати майже відсортований (або K-відсортований) масив
  • Відсортуйте n чисел у діапазоні від 0 до n^2 – 1 у лінійному часі
  • Сортування масиву відповідно до порядку, визначеного іншим масивом
  • Знайдіть точку, де перекриваються максимальні інтервали
  • Знайдіть перестановку, яка викликає найгірший випадок сортування злиттям
  • Сортування вектора пар у порядку зростання в C++
  • Мінімум свопів, щоб зробити два масиви ідентичними
  • Проблема розподілу шоколаду
  • Переставте два масиви так, щоб сума кожної пари була більшою або дорівнювала K
  • Сортування ковша Сортування масиву з від’ємними числами
  • Відсортуйте матрицю в порядку зростання
  • Перетворення масиву на скорочену форму за допомогою вектора пар
  • Триплет найменшої різниці з трьох масивів
  • Перевірте, чи можна сортувати масив із дозволеною умовною заміною суміжних

Складні завдання на сортування:

  • Знайдіть кількість перевершувачів кожного елемента в масиві
  • Порахуйте різні випадки як підпослідовність
  • Підрахуйте мінімальну кількість підмножин (або підпослідовностей) із послідовними номерами
  • Виберіть k елементів масиву так, щоб різниця між максимумом і мінімумом була мінімізованою
  • Мінімальний своп, необхідний для перетворення двійкового дерева у бінарне дерево пошуку
  • K-й найменший елемент після вилучення деяких цілих чисел з натуральних чисел
  • Максимальна різниця між частотами двох елементів, така що елемент з більшою частотою також більший
  • Мінімальна кількість свопів для досягнення переставленого масиву з дозволеними свопами щонайбільше 2 позицій ліворуч
  • З’ясувати, чи можна зробити елементи масиву однаковими за допомогою одного зовнішнього числа
  • Відсортуйте масив після застосування заданого рівняння
  • Вивести масив рядків у відсортованому порядку без копіювання одного рядка в інший

Швидкі посилання:

  • «Практичні завдання» на сортування
  • «Вікторини» з сортування

Рекомендовано:

  • Вивчіть структуру даних і алгоритми | Підручник DSA