I. 引言
1.1 並べ替えの重要性
並べ替えはコンピュータ サイエンスの基本概念であり、データベースのクエリや検索エンジンの Web ページの並べ替え、さらには日常生活の To Do アイテムの並べ替えなど、並べ替えと切り離すことはできません。並べ替えの目的は、データをより効率的に処理および使用できるように、特定のルール (サイズ、優先度など) に従って順序付けされていないデータのセットを順序付けされたシーケンスに配置することです。
1.2 ソートアルゴリズムの評価指標
並べ替えアルゴリズムの品質を評価するには、通常、時間の複雑さ、空間の複雑さ、安定性、およびインプレースの指標を考慮します。時間計算量は並べ替えアルゴリズムの実行速度を示し、空間計算量は並べ替えアルゴリズムが占有する必要がある追加スペースを示し、安定性は並べ替え後に同じ要素が元の相対順序を維持できるかどうかを示し、インプレースは並べ替えアルゴリズムだけが実行されるかどうかを示します。一定レベルの追加スペースが必要です。
1.3 この記事で説明する 3 つのソート アルゴリズム (クイック ソート、マージ ソート、およびヒープ ソート) を紹介します。
この記事では、一般的に使用される 3 つの並べ替えアルゴリズム (クイック ソート、マージ ソート、およびヒープ ソート) について詳しく説明します。これら 3 つのソート アルゴリズムは比較ソート、つまり要素のサイズを比較することによってソートが実行されます。クイック ソートは分割統治戦略に基づいた並べ替えアルゴリズムであり、マージ ソートも分割統治戦略に基づいていますが、ヒープ ソートはヒープ (特別なバイナリ ツリー) を使用して並べ替えを実装します。これら 3 つの並べ替えアルゴリズムにはそれぞれ長所と短所があり、後の章で詳しく説明します。
II. クイックソート
2.1 クイックソートの仕組み
クイックソートは、要素 (「ピボット」または「ピボット」と呼ばれる) をベンチマークとして選択し、他の要素をベンチマークと比較し、基準点の左側にベンチマークより小さい要素を配置することで機能する効率的な並べ替えアルゴリズムです。 、データムより大きい要素はデータムの右側に配置されます。このプロセスはと呼ばれます。