配列のソートアルゴリズムは何ですか?

配列ソートアルゴリズムは、要素を特定の順序で配置するために使用されます。一般的なアルゴリズムの種類は次のとおりです。 バブル ソート: 隣接する要素を比較して位置を交換します。選択ソート: 最小の要素を見つけて、それを現在の位置に入れ替えます。挿入ソート: 要素を 1 つずつ正しい位置に挿入します。クイックソート: 分割統治法。配列を分割するピボット要素を選択します。マージソート: 分割統治、再帰的ソート、およびサブ配列のマージ。

配列ソートアルゴリズムの紹介と実践

コンピューターサイエンスにおいて、配列ソートアルゴリズムは、要素のセットを特定の順序で配置するために使用されるアルゴリズムです。並べ替えアルゴリズムは、その原理と効率に基づいてさまざまなタイプに分類されます。以下では、いくつかの一般的な配列ソート アルゴリズムを紹介し、実際のケースを通じてその使用法を示します。

バブルソート

バブルソートは、隣接する要素のサイズを順番に比較し、前の要素が次の要素より大きい場合、その要素を入れ替えるというシンプルでわかりやすいソートアルゴリズムです。ポジション。このプロセスは、すべての要素が整うまで繰り返されます。

def bubble_sort(arr):
    for i in range(len(arr) - 1):
        for j in range(len(arr) - i - 1):
            if arr[j] > arr[j + 1]:
                arr[j], arr[j + 1] = arr[j + 1], arr[j]

選択ソート

選択ソートも単純なソートアルゴリズムであり、その原理は、ソートされていない部分の最小の要素を見つけて、それを現在の位置の要素と交換することです。次に、すべての要素が整うまでこのプロセスを繰り返します。

def selection_sort(arr):
    for i in range(len(arr)):
        min_idx = i
        for j in range(i + 1, len(arr)):
            if arr[j] < arr[min_idx]:
                min_idx = j
        arr[i], arr[min_idx] = arr[min_idx], arr[i]

挿入ソート

挿入ソートは、挿入操作に基づいたソートアルゴリズムであり、その基本原理は、すべての要素が順番に配置されるまで、ソートされた部分の正しい位置に要素を1つずつ挿入することです。

def insertion_sort(arr):
    for i in range(1, len(arr)):
        key = arr[i]
        j = i - 1
        while j >= 0 and key < arr[j]:
            arr[j + 1] = arr[j]
            j -= 1
        arr[j + 1] = key

Quicksort

Quicksort は、ピボット要素を選択して配列を 2 つの部分配列に分割し、すべての要素が順番に並ぶまで 2 つの部分配列を再帰的に並べ替えることによって機能する、分割統治型の並べ替えアルゴリズムです。

def quick_sort(arr):
    if len(arr) <= 1:
        return arr
    pivot = arr[len(arr) // 2]
    left = [x for x in arr if x < pivot]
    middle = [x for x in arr if x == pivot]
    right = [x for x in arr if x > pivot]
    return quick_sort(left) + middle + quick_sort(right)

マージソート

マージソートは、安定した効率的な分割統治ソートアルゴリズムであり、その原理は、配列をより小さいサブ配列に再帰的に分割し、すべての要素が得られるまでサブ配列をソートおよびマージすることです。順番に並べてあります。

def merge_sort(arr):
    if len(arr) <= 1:
        return arr
    mid = len(arr) // 2
    left_half = merge_sort(arr[:mid])
    right_half = merge_sort(arr[mid:])
    return merge(left_half, right_half)

def merge(left, right):
    merged = []
    left_idx, right_idx = 0, 0
    while left_idx < len(left) and right_idx < len(right):
        if left[left_idx] <= right[right_idx]:
            merged.append(left[left_idx])
            left_idx += 1
        else:
            merged.append(right[right_idx])
            right_idx += 1
    merged.extend(left[left_idx:])
    merged.extend(right[right_idx:])
    return merged

実際的なケース

順序なしリストarr = [5, 2, 8, 3, 1, 9]があると仮定すると、クイックソートアルゴリズムを使用してそれを並べ替えることができます。コードは次のとおりです:

arr = [5, 2, 8, 3, 1, 9]
sorted_arr = quick_sort(arr)
print(sorted_arr)  # 输出：[1, 2, 3, 5, 8, 9]

以上が配列のソートアルゴリズムは何ですか?の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。