順次ソート方法とは何ですか?

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コンピュータ サイエンスと数学における並べ替えアルゴリズムソーティングアルゴリズム（英語: Sorting Algorithm ）とは、一連のデータを特定の並べ替え方法に従って並べ替えることができるアルゴリズムです。この記事では、バブル ソート、選択ソート、挿入ソート、クイック ソート、マージ ソートなど、一般的に使用されるいくつかのソート アルゴリズムをまとめます。

1. バブルソート

原理図

理解: 並べ替えるリストを繰り返し処理し、隣接する項目の各ペアを比較し、順序が間違っている場合は入れ替えます。

コード:

public class BubbleSort {
  
    // logic to sort the elements
    public static void bubble_srt(int array[]) {        int n = array.length;        int k;        for (int m = n; m >= 0; m--) {            for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
                k = i + 1;                if (array[i] > array[k]) {
                    swapNumbers(i, k, array);
                }
            }
            printNumbers(array);
        }
    }  
    private static void swapNumbers(int i, int j, int[] array) {  
        int temp;
        temp = array[i];        array[i] = array[j];        array[j] = temp;
    }  
    private static void printNumbers(int[] input) {          
        for (int i = 0; i < input.length; i++) {
            System.out.print(input[i] + ", ");
        }
        System.out.println("\n");
    }  
    public static void main(String[] args) {        int[] input = { 4, 2, 9, 6, 23, 12, 34, 0, 1 };
        bubble_srt(input);
    }
}

2. 選択ソート

原則図

#理解: 内側のループは次の最小値 (または最大値) を見つけ、外側のループはその値を設定します。適切な場所に。

コード:

public class SelectionSort { 
    public static int[] doSelectionSort(int[] arr){         
        for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++)
        {            int index = i;            for (int j = i + 1; j < arr.length; j++)                if (arr[j] < arr[index]) 
                    index = j;      
            int smallerNumber = arr[index];  
            arr[index] = arr[i];
            arr[i] = smallerNumber;
        }        return arr;
    }     
    public static void main(String a[]){         
        int[] arr1 = {10,34,2,56,7,67,88,42};        int[] arr2 = doSelectionSort(arr1);        for(int i:arr2){
            System.out.print(i);
            System.out.print(", ");
        }
    }
}

3. 挿入ソート

原則図

理解: 各ステップでは、すべての要素が挿入されるまで、ソート対象のレコードが以前にソートされたシーケンスに挿入されます。

#コード:

public class InsertionSort {
 
    public static void main(String a[]){        int[] arr1 = {10,34,2,56,7,67,88,42};        int[] arr2 = doInsertionSort(arr1);        for(int i:arr2){
            System.out.print(i);
            System.out.print(", ");
        }
    }
     
    public static int[] doInsertionSort(int[] input){         
        int temp;        for (int i = 1; i < input.length; i++) {            for(int j = i ; j > 0 ; j--){                if(input[j] < input[j-1]){
                    temp = input[j];                    input[j] = input[j-1];                    input[j-1] = temp;
                }
            }
        }        return input;
    }
}

4. クイックソート

概略図

理解: 元の問題を、元の問題と構造が似ているいくつかの小さなサブ問題に分解し、これらのサブ問題を再帰的に解決します。問題を解決し、これらのサブ問題の解決策を元の問題の解決策に結合します。

コード:

public class QuickSort {
     
    private int array[];    private int length; 
    public void sort(int[] inputArr) {         
        if (inputArr == null || inputArr.length == 0) {            return;
        }        this.array = inputArr;
        length = inputArr.length;
        quickSort(0, length - 1);
    } 
    private void quickSort(int lowerIndex, int higherIndex) {         
        int i = lowerIndex;        int j = higherIndex;        // calculate pivot number, I am taking pivot as middle index number
        int pivot = array[lowerIndex+(higherIndex-lowerIndex)/2];        // Divide into two arrays
        while (i <= j) {            /**
             * In each iteration, we will identify a number from left side which 
             * is greater then the pivot value, and also we will identify a number 
             * from right side which is less then the pivot value. Once the search 
             * is done, then we exchange both numbers.
             */
            while (array[i] < pivot) {
                i++;
            }            while (array[j] > pivot) {
                j--;
            }            if (i <= j) {
                exchangeNumbers(i, j);                //move index to next position on both sides
                i++;
                j--;
            }
        }        // call quickSort() method recursively
        if (lowerIndex < j)
            quickSort(lowerIndex, j);        if (i < higherIndex)
            quickSort(i, higherIndex);
    } 
    private void exchangeNumbers(int i, int j) {        int temp = array[i];        array[i] = array[j];        array[j] = temp;
    }     
    public static void main(String a[]){
         
        MyQuickSort sorter = new MyQuickSort();        int[] input = {24,2,45,20,56,75,2,56,99,53,12};
        sorter.sort(input);        for(int i:input){
            System.out.print(i);
            System.out.print(" ");
        }
    }
}

5. マージソート

原則図

#理解:ソート対象のシーケンスを長さ 1 の複数のサブシーケンスに分割し、さらに分割しますこれらのシーケンスを 2 つにマージします 2 つをマージします。長さ 2 の順序付きシーケンスをいくつか取得し、これらのシーケンスを 2 つずつマージします。長さ 4 の順序付きシーケンスをいくつか取得し、それらを 2 つずつマージし、1 つのシーケンスに直接マージします。

コード:

public class MergeSort {
     
    private int[] array;    private int[] tempMergArr;    private int length; 
    public static void main(String a[]){         
        int[] inputArr = {45,23,11,89,77,98,4,28,65,43};
        MyMergeSort mms = new MyMergeSort();
        mms.sort(inputArr);        for(int i:inputArr){
            System.out.print(i);
            System.out.print(" ");
        }
    }     
    public void sort(int inputArr[]) {        this.array = inputArr;        this.length = inputArr.length;        this.tempMergArr = new int[length];
        doMergeSort(0, length - 1);
    } 
    private void doMergeSort(int lowerIndex, int higherIndex) {         
        if (lowerIndex < higherIndex) {            int middle = lowerIndex + (higherIndex - lowerIndex) / 2;            // Below step sorts the left side of the array
            doMergeSort(lowerIndex, middle);            // Below step sorts the right side of the array
            doMergeSort(middle + 1, higherIndex);            // Now merge both sides
            mergeParts(lowerIndex, middle, higherIndex);
        }
    } 
    private void mergeParts(int lowerIndex, int middle, int higherIndex) { 
        for (int i = lowerIndex; i <= higherIndex; i++) {
            tempMergArr[i] = array[i];
        }        int i = lowerIndex;        int j = middle + 1;        int k = lowerIndex;        while (i <= middle && j <= higherIndex) {            if (tempMergArr[i] <= tempMergArr[j]) {                array[k] = tempMergArr[i];
                i++;
            } else {                array[k] = tempMergArr[j];
                j++;
            }
            k++;
        }        while (i <= middle) {            array[k] = tempMergArr[i];
            k++;
            i++;
        }
    }
}

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