Rozdíl mezi rychlým a sloučeným tříděním

Třídění položek v seznamu je běžný úkol a často časově náročné. Termín třídění obecně označuje uspořádání položek v seznamu ve vzestupném nebo sestupném pořadí na základě předem určeného relačního vztahu. Třídění je často určeno pro vyhledávání, což je jeho další základní činnost ve zpracování dat. Představte si, jak obtížné by bylo prohledat slovo ve slovníku, kdyby slova v něm nebyla uspořádána nebo tříděna. To je důvod, proč jsou záznamy ve slovníku vedeny ve standardním abecedním pořadí. Četné úkoly a výpočty se stávají bez námahy pouhým tříděním. A to je místo, kde na obrázek přicházejí třídicí algoritmy.

Algoritmus řazení není nic jiného než metoda uspořádání prvků seznamu do konkrétního pořadí, jako je nejnižší-nejvyšší-nejvyšší hodnota, nejvyšší-nejnižší-nejnižší hodnota, rostoucí pořadí, klesající pořadí, abecední atd. Nejběžněji používané příkazy jsou číselné a lexikografické pořadí. Algoritmy často používají třídění jako klíčový podprogram. V celém textu existuje celá řada různých třídicích algoritmů, z nichž každý využívá bohatou sadu technik. Jedním takovým populárním, ale stejně výkonným algoritmem je algoritmus Divide and Conquer, který je algoritmem založeným na vícenásobné rekurzi. Rychlé třídění a sloučení třídění jsou dva běžně používané algoritmy založené na algoritmu Rozdělit a Dobýt.

Co je Rychlé řazení?

Rychlé třídění je vysoce účinný, ale efektivní třídicí algoritmus založený na přístupu rozdělit a dobýt, který je docela podobný dynamickému přístupu, ve kterém je problém rozdělen na dva nebo více dílčích problémů a poté řešen rekurzivně. Pokud je velikost dílčích problémů dostatečně malá, pak jsou řešeny jednoduše přímočarým způsobem bez potíží. Algoritmus rychlého třídění, také nazývaný třídění podle rozdělení oddílů, rozděluje seznam, který se má třídit, na tři hlavní části: 1) Otočný prvek (centrální prvky), 2) prvky menší než otočný a 3) prvky větší než otočný. Pivot sám se pohybuje mezi oběma skupinami do své konečné polohy a QUICK SORT se pak aplikuje rekurzivně.

Co je Sloučit třídění?

Sloučit řazení je další obecný algoritmus třídění založený na technice dělení a dobývání. Je to jeden z nejuznávanějších a nejoblíbenějších třídicích algoritmů navržených pro efektivní použití k třídění dat uložených externě do souboru. Nabízí O (n log n) chování v nejhorším případě při použití O (n) dalšího úložiště. Rozděluje sbírku „A“ do dvou menších sbírek, z nichž každá je poté tříděna. V závěrečné fázi jsou tyto dvě tříděné kolekce sloučeny zpět do jediné kolekce velikosti n. Toto bude seřazený seznam. Algoritmus je poměrně rychlý a je také stabilní a je ideální pro propojené seznamy.

Rozdíl mezi rychlým a sloučeným tříděním

Základy

- Rychlé třídění i sloučené třídění jsou algoritmy třídění založené na rozdělení a dobytí se stejným základním principem - rozdělit problém na dva nebo více dílčích problémů a poté je rekurzivně vyřešit. Liší se však v slučovacích postupech a výkonech. Rychlé třídění je obecně lepší a rychlejší než jiné algoritmy třídění, včetně sloučení třídění, pokud jde o malé sady dat, zatímco sloučení třídění udržuje konzistenci bez ohledu na typ datových sad. Rychlé řazení je ideálně preferováno pro pole, zatímco Merge Sort je ideální pro propojené seznamy.

Vesmírná složitost

- Algoritmus řazení v rychlém řazení se provádí rekurzivně a každé rekurzivní volání vyžaduje místo zásobníku. Nevyžaduje další prostor pro sloučení, kromě jediného paměťového prostoru pro sloučení. Protože se jedná o algoritmus třídění na místě, není k provádění třídění zapotřebí žádný další prostor. Ve skutečnosti používá stejné pole při rozdělení a slučování pole. Naproti tomu v Merge Sort existuje několik způsobů, jak reprezentovat data v souboru nebo jako pole, takže potřebuje takové pracovní oblasti jako podsložky nebo pole stejné velikosti, které vyžadují více místa.

Nejhorší případová složitost

- K nejhoršímu chování pro Rychlé řazení dochází, když je rozdělení nevyvážené, což závisí na tom, které prvky se pro rozdělení používají, v tomto případě algoritmus běží asymptoticky stejně pomalu jako řazení. Nejhorší výkon rychlého řazení je O (n²) a je ponecháno jako cvičení. Tomu se však lze vyhnout výběrem správného čepu. Na druhé straně k nejhoršímu případu Merge Sort dochází, když musí provést maximální počet srovnání. S ohledem na lineární výkon pro sloučení je nejhorší výkon slučovacího řazení O (n log₂ n).

Výkon

- Ačkoli algoritmy rychlého třídění a sloučení třídění jsou založeny na přístupu dělení a dobývání pro třídění, liší se metodami použitými k provedení postupů rozdělení a sloučení. V případě rychlého třídění je velká část práce rozdělena do dvou dílčích seznamů, k nimž dochází před tříděním dílčích seznamů. V případě sloučení třídění je hlavní částí sloučení dvou dílčích seznamů, které se uskuteční po třídění dílčích seznamů. Sloučit třídění vyžaduje dočasné pole pro sloučení dvou dílčích polí, zatímco pro rychlé třídění není vyžadováno žádné další pole, takže je efektivnější než Marge třídění.

Rychlé řazení vs. sloučení řazení: srovnávací tabulka

Shrnutí rychlého řazení vs. sloučení

Algoritmy rychlého třídění a sloučení třídění jsou založeny na přístupu dělení a dobytí pro třídění. Liší se však metodami používanými k provádění postupů rozdělení a sloučení. V zásadě pracují na stejném principu - rozdělit problém na dva nebo více dílčích problémů a poté je vyřešit rekurzivně. Sloučit třídění je v nejhorším případě účinnější než Rychlé třídění, ale v průměrném případě jsou oba stejně efektivní. Rychlé třídění je však efektivnější než prostorové třídění. Rychlé řazení je tedy bezpochyby rychlejší a lepší než sloučit třídění, ale v několika situacích, například při porovnáváních, se stává neefektivním..