Różnica między szybkim sortowaniem a scalaniem

Sortowanie elementów na liście jest prozaicznym i często czasochłonnym zadaniem. Termin sortowanie ogólnie odnosi się do ułożenia elementów na liście w kolejności rosnącej lub malejącej w oparciu o wcześniej określoną relację porządkowania. Sortowanie jest często przeznaczone do wyszukiwania, które jest jego kolejną podstawową czynnością w przetwarzaniu danych. Wyobraź sobie, jak trudno byłoby wyszukać słowo w słowniku, gdyby słowa w nim nie były uporządkowane ani posortowane. Z tego powodu wpisy w słowniku są przechowywane w standardowej kolejności alfabetycznej. Liczne zadania i obliczenia stają się łatwe dzięki sortowaniu. I tutaj pojawiają się algorytmy sortowania.

Algorytm sortowania jest niczym innym, jak metodą porządkowania elementów listy w określonej kolejności, takich jak wartość od najniższej do najwyższej, od najwyższej do najniższej, rosnąca kolejność, malejąca kolejność, alfabetycznie itp. Najczęściej używane zamówienia są porządkiem numerycznym i leksykograficznym. Algorytmy często używają sortowania jako kluczowego podprogramu. Istnieje wiele różnych algorytmów sortowania, z których każdy wykorzystuje bogaty zestaw technik. Jednym z takich popularnych, ale równie potężnych algorytmów jest algorytm Dziel i rządź, który jest algorytmem opartym na rekursji z wieloma rozgałęzieniami. Szybkie sortowanie i scalanie Sortowanie to dwa powszechnie stosowane algorytmy oparte na algorytmie Dziel i Zdobywaj.

Co to jest Szybkie sortowanie?

Szybkie sortowanie to wysoce wydajny, ale skuteczny algorytm sortowania oparty na podejściu dziel i zwyciężającym, który jest dość podobny do podejścia dynamicznego, w którym problem jest podzielony na dwa lub więcej podproblemów, a następnie rozwiązany rekurencyjnie. Jeśli wielkość podproblemów jest wystarczająco mała, wówczas są one rozwiązywane w prosty sposób, bez żadnych problemów. Algorytm szybkiego sortowania, zwany także sortowaniem z podziałem na partycje, dzieli listę, która ma zostać posortowana, na trzy główne części: 1) Element przestawny (elementy środkowe), 2) elementy mniejsze niż pivot i 3) elementy większe niż pivot. Sam oś jest przenoszony między dwiema grupami do jego ostatecznej pozycji, a następnie SZYBKIE SORTOWANIE jest następnie stosowane rekurencyjnie.

Co to jest sortowanie według scalania?

Scal sortowanie to kolejny algorytm sortowania ogólnego zastosowania oparty na technice dzielenia i podbijania. Jest to jeden z najbardziej szanowanych i popularnych algorytmów sortowania zaprojektowanych do efektywnego wykorzystania do sortowania danych przechowywanych zewnętrznie w pliku. Oferuje zachowanie O (n log n) w najgorszym przypadku przy użyciu dodatkowej pamięci O (n). Dzieli kolekcję „A” na dwie mniejsze kolekcje, z których każda jest następnie sortowana. W końcowej fazie te dwie posortowane kolekcje są scalane z powrotem w jedną kolekcję o rozmiarze n. To będzie posortowana lista. Algorytm jest dość szybki, a także stabilny i idealnie nadaje się do list połączonych.

Różnica między szybkim sortowaniem a scalaniem

Podstawy

- Zarówno szybkie sortowanie, jak i scalanie to algorytmy sortowania oparte na dzieleniu i podbijaniu z tą samą podstawową zasadą - w celu podzielenia problemu na dwa lub więcej pod-problemów, a następnie rozwiązania ich rekurencyjnie. Różnią się jednak procedurami łączenia i wydajnością. Szybkie sortowanie jest na ogół lepsze i szybsze niż inne algorytmy sortowania, w tym Sortuj sortowanie, jeśli chodzi o mały zestaw danych, podczas gdy Sortuj sortowanie zachowuje spójność niezależnie od typu zbiorów danych. Szybkie sortowanie jest idealnie preferowane dla tablic, podczas gdy Sortowanie jest idealnie preferowane dla połączonych list.

Złożoność przestrzeni kosmicznej

- Sortowanie w algorytmie szybkiego sortowania odbywa się rekurencyjnie, a każde wywołanie rekurencyjne wymaga miejsca na stosie. Nie wymaga dodatkowej przestrzeni do scalania, z wyjątkiem pojedynczej przestrzeni pamięci do scalania. Ponieważ jest to algorytm sortowania w miejscu, sortowanie nie wymaga dodatkowej przestrzeni. W rzeczywistości używa tej samej tablicy podczas dzielenia i łączenia tablicy. Z drugiej strony, w Merge Sort istnieje kilka sposobów reprezentacji danych w pliku lub w tablicy, więc potrzebuje takich obszarów roboczych, jak pod-pliki lub tablice o tym samym rozmiarze, które wymagają dodatkowej przestrzeni.

Złożoność najgorszego przypadku

- Najgorsze zachowanie w przypadku szybkiego sortowania występuje, gdy partycjonowanie jest niezrównoważone, co zależy od elementów używanych do partycjonowania, w którym to przypadku algorytm działa asymptotycznie tak wolno, jak sortowanie wstawiania. Najgorszym przypadkiem szybkiego sortowania jest O (n²⁾) i pozostawia się jako ćwiczenie. Można tego jednak uniknąć, wybierając odpowiedni punkt obrotu. Z drugiej strony, najgorszy przypadek sortowania korespondencji ma miejsce, gdy musi wykonać maksymalną liczbę porównań. Biorąc pod uwagę wydajność liniową łączenia, najgorszym przypadkiem sortowania korespondencji seryjnej jest O (n log₂₎ n).

Występ

- Chociaż zarówno algorytmy szybkiego sortowania, jak i scalania są oparte na metodzie dzielenia i podbijania podczas sortowania, różnią się one metodami stosowanymi do wykonania procedur podziału i scalania. W przypadku szybkiego sortowania większość pracy polega na podzieleniu listy na dwie podlisty, co ma miejsce przed posortowaniem podlist. W przypadku sortowania korespondencji większość pracy polega na scaleniu dwóch list podrzędnych, które mają miejsce po posortowaniu list podrzędnych. Scal sortowanie wymaga tymczasowej tablicy do scalenia dwóch pod-tablic, podczas gdy dla szybkiego sortowania nie jest wymagana dodatkowa przestrzeń, dzięki czemu jest bardziej wydajna niż sortowanie według Marge.

Szybkie sortowanie a scalanie: Tabela porównawcza

Podsumowanie szybkiego sortowania a scalanie

Zarówno algorytmy szybkiego sortowania, jak i scalania są oparte na podejściu do dzielenia i zdobywania. Różnią się jednak metodami stosowanymi do wykonania procedur podziału i scalania. Zasadniczo działają na tej samej zasadzie - dzielą problem na dwa lub więcej podproblemów, a następnie rozwiązują je rekurencyjnie. W najgorszym przypadku sortowanie według scalania jest wydajniejsze niż szybkie sortowanie, ale w obu przypadkach są one równie wydajne. Ale szybkie sortowanie zajmuje więcej miejsca niż sortowanie scalone. Tak więc szybkie sortowanie jest niewątpliwie szybsze i lepsze niż sortowanie scalone, ale staje się nieefektywne w kilku sytuacjach, na przykład w przypadku porównań.