Курсовая работа: Порівняльний аналіз ефективності та складності прямих алгоритмів сортування масивів

}

clrscr();

cout<<"Maemo masuv "<<endl;

vuv(n);

//Sort_prjamum vuborom

for(int j=1;j<n;j++)

{ k ]=j;

for(i=j+1;i<=n;i++)

if (mas[i]<mas[k]) { k ]=i;}

mas[0]=mas[k]; mas[k]=mas[j]; mas[j]=mas[0];

}

cout<<"Masuv vidsortovanuy "<<endl;

vuv(n);

getch();

return 0;

}

Аналіз прямого вибору. Очевидно, що кількість порівнянь ключів C_i на i -ому виборі не залежить від початкового розміщення елементів і дорівнює N-i . Таким чином

Кількість же перестановок залежить від стартової впорядкованості масиву. Це стосується переприсвоєнь у внутрішньому циклі по j при пошуку найменшого ключа. В найкращому випадку початково впорядкованогомасиву M_i =4 ; в найгіршому випадку зворотно впорядкованогомасиву M_i =C_i +4 ; для довільного масиву рівномовірно можливе значення M_i =C_i /2+4. Тому для оцінки ефективності алгоритму по перестановках можна скористатися наступними співвідношеннями:

;

;

.

Як і в попередньому випадку алгоритм прямого вибору описує процес стійкого сортування.

2.4 Сортування прямим обміном

Даний метод базується на повторенні етапів порівняння сусідніх ключів при русі вздовж масиву. Якщо наступний елемент виявиться меншим від попереднього, то відбувається обмін (звідси і назва методу). Таким чином, при русі з права наліво за один етап найменший ключ переноситься на початок масиву. Зрозуміло, що кожен наступний прохід можна закінчувати після позиції знайденого на попередньому етапі мінімального елемента, оскільки всі елементи перед ним вже впорядковані. Розглядуваний процес дещо нагадує виштовхування силою Архімеда бульбашки повітря у воді. Тому цей алгоритм ще називають "бульбашковим" сортуванням. Аналогічно, метод "камінця" базуються на зворотній дії. Тобто, якщо етапи порівняння та обміну проводити зліва направо, то відбуватиметься виштовхування найбільшого елемента вкінець масиву. Очевидно такий процес відповідає опусканню під дією сили тяжіння камінця у воді.

Обидва алгоритми згідно із визначаючим принципом вимагають досить великої кількості обмінів. Тому виникає питання, чи не вдасться підвищити їх ефективність хоча б за рахунок зменшення операцій порівняння? Цього можна добитися при допомозі наступних покращень:

1) фіксувати, чи були перестановки в процесі деякого етапу. Якщо ні, то - кінець алгоритму ;

2) фіксувати крім факту обміну ще і положення (індекс) останнього обміну. Очевидно, що всі елементи перед ним або після нього відповідно для сортування "бульбашкою" або "камінцем" будуть впорядковані;

3) почергово використовувати алгоритми "бульбашки" і "камінця". Тому що для чистої "бульбашки" за один прохід "легкий" елемент виштовхується на своє місце, а "важкий" опускається лише на один рівень. Аналогічна ситуація з точністю до навпаки і для "камінця". Такий алгоритм називається "шейкерним" сортуванням.