정렬 알고리즘 개요
정렬 : 데이터를 특정한 기준에 따라서 순서대로 나열 하는 것
선택 정렬
선택 정렬 : 가장 작은 데이터를 선택해서 앞으로 보내는 과정을 반복 수행
N : 데이터의 개수
array = [7, 5, 9, 0, 3, 1, 6, 2, 4, 8]
for i in range(len(array)):
min_index = i
for j in range(i+1, len(array)):
if array[min_index] > array[j]:
min_index = j
array[i], array[min_index] = array[min_index], array[i] # 스와프
print(array)삽입 정렬
삽입 정렬 : 특정한 데이터를 적절한 위치에 삽입한다.
- 특정한 데이터가 적절한 위치에 들어가기 이전에, 그 앞까지의 데이터는 이미 정렬되어 있다고 가정한다. → 자기보다 작은 데이터가 있으면 더 이상 살펴볼 필요 없이 그 자리에 삽입
- 삽입 정렬은 두 번째 데이터부터 시작한다. 첫 번째 데이터는 그 자체로 정렬되어 있다고 판단하기 때문
- 거의 정렬되어 있을 때에는 삽입정렬을 이용하는 것이 제일 효율적일 수 있음!
array = [7, 5, 9, 0, 3, 1, 6, 2, 4, 8]
for i in range(1, len(array)):
for j in range(i, 0, -1):
if array[j] < array[j-1]:
array[j], array[j-1] = array[j-1], array[j]
else:
break
print(array)버블 정렬
버블 정렬 : 인접한 2개의 숫자의 값을 비교해 순서대로 되어있으면 pass, 되어있지 않으면 서로 교환하는 과정을 왼쪽에서 시작해 오른쪽 끝까지 진행함.
array = [7, 5, 9, 0, 3, 1, 6, 2, 9, 1, 4, 8, 0, 5, 2]
def bubblesort(sort):
for i in range(len(sort)-1, -1, -1): #i는 맨 뒤에서부터
for j in range(0, i):
if sort[j] > sort[j+1]:
sort[j], sort[j+1] = sort[j+1], sort[j]
print(array)
bubblesort(array)퀵 정렬
퀵 정렬 : 기준을 설정한 다음 큰 수와 작은 수를 교환한 후 리스트를 반으로 나누는 방식으로 동작한다.
- 제일 많이 사용되는 알고리즘
- 피벗 : 큰 숫자와 작은 숫자를 교환할 때 교환하기 위한 기준
- 피벗에 따라 여러 퀵 정렬이 있음
호어 분할 방식 : 리스트에서 첫 번째 데이터를 피벗으로 정한다
- 왼쪽에서부터 피벗보다 큰 데이터를 찾고, 오른쪽에서부터 피벗보다 작은 데이터를 찾는다.
- 큰 데이터와 작은 데이터의 위치를 서로 교환해준다.
- 위치가 엇갈리면 피벗과 작은 데이터의 위치를 교환한다.
- 1차 정렬하면, 피벗의 왼쪽은 피벗보다 작은 수로, 오른쪽은 큰 수로 정렬된다.
- 분할 완료 후 각각 개별적으로 정렬시킨다.
- 종료 조건 : 리스트의 종류가 1개남았을 때
: 퀵 정렬 소스 코드
array = [5, 7, 9, 0, 3, 1, 6, 2, 4, 8]
def quick_sort(array, start, end):
if start >= end : # 원소가 1개인 경우 종료
return
pivot = start # 피봇은 첫 번째 원소
left = start + 1
right = end
while left <= right:
# 피벗보다 큰 데이터를 찾을 때까지 반복
while left <= end and array[left] <= array[pivot]:
left +=1
# 피벗보다 작은 데이터를 찾을 때까지 반복
while right > start and array[right] >= array[pivot]:
right -= 1
if left > right: # 엇갈렸다면 작은 데이터와 피벗을 교체
array[right], array[pivot] = array[pivot], array[right]
else: # 엇갈리지 않았다면 작은 데이터와 큰 데이터를 교체
array[right], array[left] = array[left], array[right]
#분할 이후 왼쪽 부분과 오른쪽 부분에서 각각 정렬 수행
quick_sort(array, start, right-1)
quick_sort(array, right+1, end)
quick_sort(array, 0, len(array)-1)
print(array)계수 정렬
계수 정렬 : 특정한 조건이 부합할 때만 사용할 수 있지만 매우 빠른 알고리즘
- 데이터의 크기 범위가 제한되어 정수 형태로 표현할 수 있을때만 사용 가능하다.
- 가장 큰 데이터와 가장 작은 데이터의 차이가 1,000,000을 넘지 않을 때 효과적으로 사용
- 가장 큰 데이터와 가장 작은 데이터의 범위가 모두 담길 수 있도록 하나의 리스트를 생성한다.
- 모든 리스트의 데이터가 0이 되도록 초기화한다.
- 데이터를 하나씩 확인하며 데이터의 값과 동일한 인덱스의 데이터를 1씩 증가시키면 계수정렬이 완료된다.
- 결과적으로 리스트에 각 데이터가 몇 번 등장했는지 그 횟수가 기록된다.
- 리스트의 첫 번째 데이터부터 하나씩 그 값만큼 인덱스를 출력한다.
# 모든 원소의 값이 0보다 크거가 같다고 가정
array = [7, 5, 9, 0, 3, 1, 6, 2, 9, 1, 4, 8, 0, 5, 2]
# 모든 범위를 포함하는 리스트 선언, 모든 값은 0으로 초기화
count = [0] * (max(array) +1)
for i in range(len(array)):
count[array[i]] +=1 # 각 데이터에 해당하는 인덱스의 값 증가
for i in range(len(count)): # 리스트에 기록된 정렬 정보 확인
for j in range(count[i]):
print(i, end=' ') # 띄어쓰기를 구분으로 등장한 횟수만큼 인덱스 출력