При написании программы вы, по сути, пишете алгоритмы, независимо от того, пишете ли вы свои собственные алгоритмы или используете множество распространенных алгоритмов, уже установленных в компьютерных науках. Таким образом, хорошее знание алгоритмов необходимо для того, чтобы быть хорошим программистом. Они обеспечивают лучшее понимание того, как работают программы и как сделать их более эффективными.
Одним из хорошо известных типов алгоритмов является алгоритм сортировки. Алгоритмы сортировки упорядочивают неупорядоченные данные в определенном порядке, обычно в числовом или алфавитном порядке. Алгоритмы сортировки очень полезны, потому что гораздо быстрее искать, удалять дубликаты или находить расхождения между наборами отсортированных данных по сравнению с неотсортированными данными. Сортировка данных может уменьшить общую временную сложность вашей программы. Существует множество различных алгоритмов сортировки, некоторые из них более эффективны, чем другие.
Пузырьковая сортировка
Пузырьковая сортировка перебирает список данных и сравнивает каждую соседнюю пару значений, меняя их местами, если они находятся в неправильном порядке. По достижении конца списка процесс повторяется снова и снова, пока все элементы не будут отсортированы. Пузырьковая сортировка получила свое название от того, как меньшие или большие значения в конечном итоге «пузырятся» в конец списка.
С его временной сложностью О(n2) пузырьковая сортировка на самом деле является очень неэффективным алгоритмом и используется только в образовательных целях.
Сортировка вставками
Сортировка вставками просматривает набор несортированных данных, чтобы найти правильное место для каждого значения, которое она перебирает. Если конкретный элемент больше, чем самый большой элемент, который уже был отсортирован, он остается на месте. Если элемент меньше, он перемещается в правильное положение и подталкивает все большие значения. По достижении конца набора все данные должны быть отсортированы.
Сортировка вставками также является алгоритмом О(n2), но хорошо работает для небольших наборов данных.
Сортировка слиянием
Сортировка слиянием разбивает набор данных на наименьшие единицы, затем сравнивает каждую пару смежных единиц и объединяет их вместе по порядку. После того, как все пары объединены, рекурсия используется для разбивки этих смежных недавно объединенных пар и их объединения в более крупные пары, что продолжается до тех пор, пока данные не будут отсортированы и возвращены в одну часть.
Сортировка слиянием — довольно эффективный алгоритм с O(n log n) временной сложностью.
Быстрая сортировка
Быстрая сортировка берет элемент из набора данных, известного как сводка, и разделяет данные пополам, причем одна половина имеет значения, превышающие опорную, а другая — значения, меньшие, чем опорная. Используя рекурсию, этот шаг повторяется в обоих разделах снова и снова, пока данные не будут отсортированы.
Быстрая сортировка также является эффективным алгоритмом с временной сложностью O(n log n).
