정렬 알고리즘 (비교)

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4이 문서는 '쉽게 배우는 알고리즘'이라는 책에 기반하여 작성되었다.
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6어떤 항목들을 정렬하는 알고리즘으로, 매우 다양한 방법과 시간복잡도를 가진다. 배열뿐만 아니라 힙과 같은 트리 구조 등을 사용할 수 있다. 시간복잡도 문서는 [[시간 복잡도]] 문서 참고.
7==기초적인 정렬 알고리즘==
8===선택 정렬(Selection Sort)===
9가장 작은(또는 큰) 원소를 찾아 맨 앞(또는 뒤)의 원소와 교환하는 과정을 반복하여 전체를 정렬하는 방식이다. 본 문서에서는 가장 큰 원소를 찾는 것을 기준으로 서술한다.
10====의사 코드 1====
11선택 정렬의 의미를 간단히 서술한 코드이다.
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13{{{#!syntax java
14selectionSort(A[], n):
15 for last ← n-1 downto 1
16 A[0…last] 중 가장 큰 수 A[k]를 찾는다.
17 A[k] ↔ A[last]
18}}}
19====의사 코드 2====
20의사코드 1에서 큰 수를 찾고, 두 수를 교환하는 과정을 엄밀하게 서술한 코드이다.
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22{{{#!syntax java
23selectionSort(A[], n):
24 for last ← n-1 downto 1
25 k ← theLargest(A, last)
26 tmp ← A[k]; A[k] ← A[last]; A[last] ← tmp
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28theLargest(A[], last):
29 largest ← 0
30 for i ← 1 to last
31 if (A[i] > A[largest])
32 largest ← i
33 return largest
34}}}
35====분석====
36의사코드 1을 보자. 선택 정렬의 수행 시간은 모든 경우에 [math(\Theta(n^2))]이다. for 루프는 [math(n-1)]번 순환하고, index 교환은 상수 시간이 든다. 큰 수를 찾는 것은 작업은 부분 배열의 크기에 비례한다.[* 크기가 k인 배열에서 가장 큰 수를 찾는 데는 [math(k-1)]번의 비교가 필요하다.] 부분 배열의 크기는 for문에서 n부터 시작하여 2까지 감소한다. 그러므로 비교하는 총 횟수는 [math((n-1)+(n-2)+…+1=\dfrac{n(n+1)}{2})], 즉 [math(\Theta(n^2))]이다.
37===버블 정렬(Bubble Sort)===
38인접한 두 요소를 반복적으로 비교하고, 순서가 맞지 않으면 서로 자리를 바꾸는 방식으로 데이터를 정렬하는 알고리즘이다.
39====의사 코드 1====
40버블 정렬의 의미를 간단히 서술한 코드이다.
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42{{{#!syntax java
43bubbleSort(A[], n):
44 for last ← n-1 downto 1
45 for i ← 0 to last-1
46 if (A[i] > A[i+1])
47 A[i] ↔ A[i+1]
48}}}
49===삽입 정렬(Insertion Sort)===