Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
Топ:
Выпускная квалификационная работа: Основная часть ВКР, как правило, состоит из двух-трех глав, каждая из которых, в свою очередь...
Интересное:
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов: Изучение оползневых явлений, оценка устойчивости склонов и проектирование противооползневых сооружений — актуальнейшие задачи, стоящие перед отечественными...
Национальное богатство страны и его составляющие: для оценки элементов национального богатства используются...
Дисциплины:
2017-12-12 | 200 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Обзор алгоритмов
Const
nmax = 5000;
Type
tKey = integer;
tData = integer;
tItem = record
Key: tKey;
Data: tData;
end;
tArray=array[1..nmax] of tItem;
Сортировка простым выбором
procedure SelectSort(var a: tArray; n: integer);
Var
i, j, jmin: integer;
buf: tItem;
Begin
for i:= 1 to n-1 do begin
jmin:= i;
for j:= 1 to i-1 do
if a[j].key > a[jmin].key then
jmin:= j;
buf:= a[i];
a[i]:= a[jmin];
a[jmin]:= buf;
end;
end.
Сортировка методом Д.Шелла
procedure ShellSort(var a: tArray; n: integer);
Var
i, j, h: integer;
x: tItem;
Begin
h:=13;
while h<n do
h:=3*h + 1;
h:=(h - 1) div 3;
Repeat
h:=(h - 1) div 3;
for i:=h + 1 to n do begin
x:=a[i];
j:=i - h;
while (j > 0) and (x.key < a[j].key) do begin
a[j + h]:=a[j];
j:=j - h;
end;
a[j + h]:=x;
end;
until h <= 1;
end;
Быстрая сортировка с ограничением рекурсии
procedure QuickSort(var a: tArray; n: integer);
procedure Sort(L, R: integer);
Var
i, j: integer;
x, y: tItem;
Begin
while L < R do begin
i:=L; j:=R;
x:=a[(L + R) div 2];
Repeat
while x.key > a[i].key do i:=i + 1;
while a[j].key > x.key do j:=j - 1;
if i <= j then begin
y:=a[i];
a[i]:=a[j];
a[j]:=y;
i:=i + 1; j:=j - 1;
end;
until i > j;
if i – L < R - j then begin
Sort(L, j);
l:=i;
End
Else begin
Sort(i, R);
R:=j;
end;
end;
end;
Begin
Sort(1, n);
end;
Случайный массив
Кол-во элементов | Сортировка простым выбором | Сортировка методом Шелла | Быстрая сортировка с огрн. рек. | ||||||
Время | Число сравнений ключа | Число пересылок | Время, с | Число сравнений ключа | Число пересылок | Время, с | Число сравнений ключа | Число пересылок | |
1601,836757 | 113,4477251 | 72,4017339 | |||||||
6402,887609 | 329,4280674 | 226,6895285 | |||||||
14361,43253 | 531,1959487 | 409,7542766 | |||||||
25499,92922 | 785,9783052 | 534,9147375 | |||||||
39851,71764 | 1045,06517 | 720,8894591 | |||||||
57324,3712 | 1314,571237 | 889,6958959 | |||||||
77883,43558 | 1579,657417 | 1070,716681 | |||||||
101667,0398 | 1850,444684 | 1233,883258 | |||||||
128585,2259 | 2130,315735 | 1421,656056 | |||||||
158523,8082 | 2364,401484 | 1601,547939 |
|
Отсортированный массив
Кол-во элементов | Сортировка простым выбором | Сортировка методом Шелла | Быстрая сортировка с огрн. рек. | ||||||
Время | Число сравнений ключа | Число пересылок | Время, с | Число сравнений ключа | Число пересылок | Время, с | Число сравнений ключа | Число пересылок | |
1601,39662 | 19,0812573 | 14,8805805 | |||||||
6388,966313 | 69,9939788 | 74,3388895 | |||||||
14356,22485 | 150,6567637 | 149,1735951 | |||||||
25544,21216 | 210,476764 | 198,9575831 | |||||||
39835,13891 | 280,2481636 | 276,0115434 | |||||||
57367,18554 | 347,0238535 | 357,8946275 | |||||||
78021,87746 | 463,4552023 | 415,9816192 | |||||||
101943,1232 | 536,5044669 | 475,8422242 | |||||||
128935,1281 | 581,8522369 | 522,3087196 | |||||||
159144,7316 | 658,2673603 | 608,4132491 |
Обратно отсортированный массив
Кол-во элементов | Сортировка простым выбором | Сортировка методом Шелла | Быстрая сортировка с огрн. рек. | ||||||
Время | Число сравнений ключа | Число пересылок | Время, с | Число сравнений ключа | Число пересылок | Время, с | Число сравнений ключа | Число пересылок | |
1587,29439 | 61,095304 | 21,1533577 | |||||||
6323,765326 | 189,7683288 | 84,3938507 | |||||||
14225,0402 | 311,5236291 | 170,7748294 | |||||||
25295,59026 | 408,3120362 | 226,2148742 | |||||||
39505,04711 | 550,1877857 | 318,2928401 | |||||||
56842,79165 | 700,0719592 | 408,6996313 | |||||||
77417,90677 | 796,435305 | 471,1712062 | |||||||
101143,9112 | 953,2062336 | 537,6662122 | |||||||
127890,5549 | 1082,117967 | 591,3859857 | |||||||
158054,8388 | 1210,459579 | 691,4279534 |
Число сравнений ключа
Число сравнений ключа
Сортировка Шелла и Быстрая сортировка с ограниченной рекурсией
|
Сортировка простым выбором
Сортировка Шелла и Быстрая сортировка с ограниченной рекурсией
Число пересылок
Сортировка простым выбором: для поиска одного элемента с наибольшим ключом просматриваются все элементы исходной последовательности и найденный помещается как очередной элемент в готовую последовательность.
Сортировка методом Шелла: используется сортировка вставками, применяя принцип уменьшения расстояния между сравниваемыми элементами. Сначала сортируются все элементы, которые смещены друг от друга на три позиции. Затем сортируются все элементы, которые смещены на две позиции. И, наконец, упорядочиваются все соседние элементы.
Быстрая сортировка с ограниченной рекурсией: выбирается для сравнения один элемент х, отыскивается слева первый элемент, который не меньше х, а справа первый элемент, который не больше х. Найденные элементы меняются местами. После первого же прохода все элементы, которые меньше х, будут стоять слева от х, а все элементы, которые больше х, - справа от х. С двумя половинами массива поступают точно также. Продолжая деление этих половин до тех пор пока не останется в них по 1 элементу.
На языке Java
protected static void Sort(tItem a[], int L, int R)
{
tItem x;
tItem y;
int i;
int j;
while (L < R)
{
x = a[(L + R) / 2];
i = L; j = R;
do
{
while (a[i].Key < x.key) { i++; };
w hile (x.key < a[j].Key) { j--; };
if (i <= j)
{
y = a[i];
a[i] = a[j];
a[j] = y;
i++;
j--;
}
} while (i <= j);
if (j - L < R - i)
{
Sort(a, L, j);
L = i;
}
Else
{
Sort(a, i, R);
R = j;
}
}
}
static void QuickSort(tItem a[], int n)
{
Sort(a, 1, n);
}
Сортировка простым выбором
Число сравнений ключа:
Число пересылок:
;
Параметрах алгоритма
Последовательность предложенная Кнутом: все значения kk = 3*kk + 1
Последовательность предложенная Хиббардом: все значения ; такая последовательность шагов приводит к алгоритму сложностью O(N3 / 2);
Последовательность предложенная Седжвиком: , если i четное и , если i нечетное. При использовании таких приращений средняя сложность алгоритма составляет: O(n7 / 6), а в худшем случае порядка O(n4 / 3).
Число сравнений ключа
Кол-во элементов: | Кнут | Хиббард | Седжвик | ||||||
Случайный массив | Отсортированный массив | Обратно отсортированный массив | Случайный массив | Отсортированный массив | Обратно отсортированный массив | Случайный массив | Отсортированный массив | Обратно отсортированный массив | |
Время
|
Кол-во элементов: | Кнут | Хиббард | Седжвик | ||||||
Случайный массив | Отсортированный массив | Обратно отсортированный массив | Случайный массив | Отсортированный массив | Обратно отсортированный массив | Случайный массив | Отсортированный массив | Обратно отсортированный массив | |
1,135 | 0,181 | 0,648 | 1,237 | 0,391 | 0,762 | 1,586 | 0,075 | 0,954 | |
3,291 | 0,747 | 1,888 | 3,619 | 1,325 | 2,065 | 4,028 | 0,803 | 2,557 | |
5,426 | 1,507 | 3,134 | 5,824 | 2,398 | 3,581 | 6,384 | 1,462 | 3,802 | |
7,795 | 2,202 | 3,955 | 8,324 | 3,365 | 4,846 | 9,029 | 2,116 | 5,192 | |
10,387 | 2,808 | 5,516 | 11,093 | 4,692 | 5,97 | 11,725 | 3,091 | 6,808 | |
12,887 | 3,471 | 7,044 | 13,913 | 5,414 | 8,039 | 14,641 | 3,845 | 8,607 | |
15,838 | 4,664 | 7,257 | 16,51 | 6,541 | 9,159 | 17,237 | 4,605 | 10,314 | |
18,513 | 5,394 | 9,56 | 19,652 | 7,561 | 10,778 | 20,361 | 5,42 | 12,572 | |
21,442 | 5,839 | 10,843 | 22,913 | 9,196 | 11,744 | 23,264 | 6,293 | 13,089 | |
24,214 | 6,576 | 11,095 | 25,846 | 10,388 | 13,684 | 26,407 | 7,03 |
Число пересылок
Кол-во элементов: | Кнут | Хиббард | Седжвик | ||||||
Случайный массив | Отсортированный массив | Обратно отсортированный массив | Случайный массив | Отсортированный массив | Обратно отсортированный массив | Случайный массив | Отсортированный массив | Обратно отсоритрованный массив | |
Число сравнений ключа
Время
Число пересылок
|
Вывод: В результате исследования алгоритмов сортировки «Простым выбором», «Сортировки методом Д.Шелла» и «Быстрой сортировки с ограниченной рекурсией» показало, что Быстрая сортировка в лучшем случае работает быстрее других, а в худшем так же как и сортировка Выбором и сортировка Шелла. Сортировка Простым выбором работает всех медленнее.
Обзор алгоритмов
Const
nmax = 5000;
Type
tKey = integer;
tData = integer;
tItem = record
Key: tKey;
Data: tData;
end;
tArray=array[1..nmax] of tItem;
Сортировка простым выбором
procedure SelectSort(var a: tArray; n: integer);
Var
i, j, jmin: integer;
buf: tItem;
Begin
for i:= 1 to n-1 do begin
jmin:= i;
for j:= 1 to i-1 do
if a[j].key > a[jmin].key then
jmin:= j;
buf:= a[i];
a[i]:= a[jmin];
a[jmin]:= buf;
end;
end.
Сортировка методом Д.Шелла
procedure ShellSort(var a: tArray; n: integer);
Var
i, j, h: integer;
x: tItem;
Begin
h:=13;
while h<n do
h:=3*h + 1;
h:=(h - 1) div 3;
Repeat
h:=(h - 1) div 3;
for i:=h + 1 to n do begin
x:=a[i];
j:=i - h;
while (j > 0) and (x.key < a[j].key) do begin
a[j + h]:=a[j];
j:=j - h;
end;
a[j + h]:=x;
end;
until h <= 1;
end;
Быстрая сортировка с ограничением рекурсии
procedure QuickSort(var a: tArray; n: integer);
procedure Sort(L, R: integer);
Var
i, j: integer;
x, y: tItem;
Begin
while L < R do begin
i:=L; j:=R;
x:=a[(L + R) div 2];
Repeat
while x.key > a[i].key do i:=i + 1;
while a[j].key > x.key do j:=j - 1;
if i <= j then begin
y:=a[i];
a[i]:=a[j];
a[j]:=y;
i:=i + 1; j:=j - 1;
end;
until i > j;
if i – L < R - j then begin
Sort(L, j);
l:=i;
End
Else begin
Sort(i, R);
R:=j;
end;
end;
end;
Begin
Sort(1, n);
end;
Случайный массив
Кол-во элементов | Сортировка простым выбором | Сортировка методом Шелла | Быстрая сортировка с огрн. рек. | ||||||
Время | Число сравнений ключа | Число пересылок | Время, с | Число сравнений ключа | Число пересылок | Время, с | Число сравнений ключа | Число пересылок | |
1601,836757 | 113,4477251 | 72,4017339 | |||||||
6402,887609 | 329,4280674 | 226,6895285 | |||||||
14361,43253 | 531,1959487 | 409,7542766 | |||||||
25499,92922 | 785,9783052 | 534,9147375 | |||||||
39851,71764 | 1045,06517 | 720,8894591 | |||||||
57324,3712 | 1314,571237 | 889,6958959 | |||||||
77883,43558 | 1579,657417 | 1070,716681 | |||||||
101667,0398 | 1850,444684 | 1233,883258 | |||||||
128585,2259 | 2130,315735 | 1421,656056 | |||||||
158523,8082 | 2364,401484 | 1601,547939 |
Отсортированный массив
Кол-во элементов | Сортировка простым выбором | Сортировка методом Шелла | Быстрая сортировка с огрн. рек. | ||||||
Время | Число сравнений ключа | Число пересылок | Время, с | Число сравнений ключа | Число пересылок | Время, с | Число сравнений ключа | Число пересылок | |
1601,39662 | 19,0812573 | 14,8805805 | |||||||
6388,966313 | 69,9939788 | 74,3388895 | |||||||
14356,22485 | 150,6567637 | 149,1735951 | |||||||
25544,21216 | 210,476764 | 198,9575831 | |||||||
39835,13891 | 280,2481636 | 276,0115434 | |||||||
57367,18554 | 347,0238535 | 357,8946275 | |||||||
78021,87746 | 463,4552023 | 415,9816192 | |||||||
101943,1232 | 536,5044669 | 475,8422242 | |||||||
128935,1281 | 581,8522369 | 522,3087196 | |||||||
159144,7316 | 658,2673603 | 608,4132491 |
|
|
|
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!