Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Сортировка и поиск. Пузырьковая сортировка

Содержание

Пузырьковая сортировка по возрастанию – проходит по массиву снизу вверх (от последнего элемента к первому), сравнивая каждый элемент массива с расположенным выше, и если верхний больше, то меняет их местами. При этом проходе наименьший элемент –
СортировкаЗадачи, наиболее часто встающих перед программистами, ‒ это задачи сортировки и поиска. Пузырьковая сортировка по возрастанию – проходит по массиву снизу вверх (от последнего Алгоритм пузырьковой сортировки Написать программу пузырьковой сортировки на С.СортировкаИ+ПРГ C \ С++Практическое занятие// Сортировка массива целых чисел методом Главный недостаток пузырьковой сортировки – большое количество перестановок элементов. Алгоритм выборочной сортировки Алгоритм выборочной сортировки Написать программу выборочной сортировки на С.СортировкаИ+ПРГ C \ С++Практическое занятие// Сортировка мас. целых чисел выборочн. методом#include #include #define Тем не менее оба метода и пузырьковая и выборочная сортировка сравнительно неэффективны. Быстрая сортировка (автор Чарльз Хоар, в 1962г.) –	Quicksort – Метод сортировки Берем массив M[N]. Назначаем индексы I и J. Устанавливаем начальные значения 1. Массив M[N]. Назнач. I и J. 2. Уст. нач. знач. Алгоритм быстрой сортировки Алгоритм быстрой сортировки повторяется для каждого подмножества – прямой Алгоритм быстрой сортировки(в виде рекурсивной функции) Написать программу быстрой сортировки на С.СортировкаИ+ПРГ void quicksort (long High, long Low) // Функция быстрой сортировки { long Сортировка методом ШеллаСуть этого метода заключается в сравнении элементов массива, разделен-ных Рассмотрим пример: Дано множество {6,3,4,8,2,9} -> d=[n/2]=[6/2]=3 ->{6,3,4,8,2,9} - сравниваем 6 и Сортировка методом ШеллаСортировкаИ+ПРГ С \ С++#include #include #include #define size 20int mass[size];// Поиск  Поиск необходимой компоненты структуры данных – одна из важнейших задач Алгоритм и функция последовательного поискаИ+ПРГ // Последовательный поиск#include #include#define size 5 // Написать функцию бинарного поискаАлгоритм функцииИ+ПРГ // Бинарный поиск#include #define size 5 //
Слайды презентации

Слайд 2
Пузырьковая сортировка по возрастанию – проходит по массиву

Пузырьковая сортировка по возрастанию – проходит по массиву снизу вверх (от

снизу вверх (от последнего элемента к первому), сравнивая каждый

элемент массива с расположенным выше, и если верхний больше, то меняет их местами. При этом проходе наименьший элемент – "всплывет" наверх. Операция продолжается пока наименьший элемент не станет первым.
Затем операция повторяется над подмножеством массива с номерами (индексами) элементов от 2 до N, затем над подмножеством от 3 до N и так до подмножества N-1, N. То есть, до тех пор пока массив не будет отсортирован по возрастанию элементов.
(При формировании условия сравнения "наибольший наверх" будет происходить сортировка по убыванию элементов массива).


На каждом шаге происходит три перестановки значений элементов.

Сортировка

И+ПРГ


Слайд 3
Алгоритм пузырьковой сортировки

Написать программу пузырьковой сортировки на

Алгоритм пузырьковой сортировки Написать программу пузырьковой сортировки на С.СортировкаИ+ПРГ

С.
Сортировка
И+ПРГ


Слайд 4


C \ С++
Практическое занятие
// Сортировка массива целых чисел

методом "пузырька" – по возрастанию
#include
#include
#define sz 5

// размерность массива
void main ()
{ int a[sz]; /*массив целых чисел*/
int i; //счетчик циклов сортировки
int buf; // буфер, исп. при обмене элементов массива
int k; // текущий индекс элемента массива
printf ("\nВведите в одной строке %i", sz);
printf (" целых чисел и нажмите Enter\n");
printf ("-> ");
for (k = 0; k < sz; k++) scanf ("%i", &a[k]);
// Сортировка
for (i = 0; i < sz-1; i++)
{
for (k = sz-1; k > i; k--)
{
if (a[k-1] > a[k])
{
// Меняем местами k-тый и k-1 элементы
buf = a[k-1]; a[k-1] = a[k]; a[k] = buf;
}
}
}
// Цикл сортировки закончен
// Вывод отсортированного массива
printf ("Отсортированный массив\n");
for (k = 0; k}

Сортировка

И+ПРГ

Пузырьковая сортировка


Слайд 5 Главный недостаток пузырьковой сортировки – большое количество перестановок

Главный недостаток пузырьковой сортировки – большое количество перестановок элементов. Алгоритм выборочной

элементов. Алгоритм выборочной сортировки устраняет этот недостаток, здесь элемент

сразу занимает свою конечную позицию.

Выборочная сортировка – происходит следующим образом:
1. Просматривается весь первичный массив, определяется наименьший (наибольший) элемент массива и затем осуществляется единственный обмен в текущем массиве.
2. Потом просматривается массив-подмножество без наименьшего (наибольшего) элемента, определяется наименьший (наибольший) элемент подмножества и снова осуществляется единственный обмен в текущем подмножестве массива.
3. Шаг 2 повторяется пока весь массив не будет отсортирован.

Сортировка

И+ПРГ


Слайд 6
Алгоритм выборочной сортировки
Написать программу выборочной сортировки на

Алгоритм выборочной сортировки Написать программу выборочной сортировки на С.СортировкаИ+ПРГ

С.
Сортировка
И+ПРГ


Слайд 7 C \ С++
Практическое занятие
// Сортировка мас. целых чисел

C \ С++Практическое занятие// Сортировка мас. целых чисел выборочн. методом#include #include

выборочн. методом
#include
#include
#define sz 5 // размерность

массива
void main ()
{ int a[sz]; // массив целых чисел
int i; // № элем., от которого ведется поиск мин. элем.
int min; // № мин. элем. в части мас. от i до конца мас.
int j; // № элемента сравниваемого с мин.
int buf; // буфер, исп. при обмене элементов массива
int k; // индекс для ввода и вывода
printf ("\nВведите в одной строке %i", sz);
printf (" целых чисел и нажмите Enter\n");

for (k=0; k // Сортировка
for (i = 0; i < sz-1; i++)
{ // Поиск мин. элем. в части мас. от a[i] до a[sz]
min = i; for (j = i+1; j < sz; j++)
if (a[j] < a[min]) min = j;
// Меняем местами a[min] и a[i]
buf = a[i]; a[i] = a[min]; a[min] = buf;
}
// Цикл сортировки закончен
// Вывод отсортированного массива
printf ("Отсортированный массив\n");
for (k = 0; k}

Сортировка

И+ПРГ

Выборочная сортировка


Слайд 8
Тем не менее оба метода и пузырьковая и

Тем не менее оба метода и пузырьковая и выборочная сортировка сравнительно

выборочная сортировка сравнительно неэффективны.
Среднее время работы этих алгоритмов

пропорционально N2
Существуют более быстрые методы сортировки: быстрая сортировка (Quicksort) и сортировка слиянием (метод Шелла).
Среднее время работы этих методов пропорционально N*log2(N)


Зависимость времени сортировки от количества элементов массива (N) и
мощности алгоритма

Сортировка

И+ПРГ


Слайд 9
Быстрая сортировка (автор Чарльз Хоар, в 1962г.)

Быстрая сортировка (автор Чарльз Хоар, в 1962г.) –	Quicksort – Метод

– Quicksort – Метод сортировки разделением:
Из массива выбирается опорный

элемент P.
Сравнивая элементы массива с P и разделяем (сортируем) массив на 2-а подмассива (подмножества). Слева от P элементы меньшие и равные P, а справа – большие или равные.
Для обоих подмножеств, если в них больше 1-го элемента, проделывается та же процедура.
Процесс повторяются для каждой части массива пока он не будет отсортирован.

Опорный элемент выбирается или случайным образом, или как среднее некоторого количества значений массива (например, первого и последнего).

Сортировка

И+ПРГ


Слайд 10 Берем массив M[N]. Назначаем индексы I и

Берем массив M[N]. Назначаем индексы I и J. Устанавливаем начальные

J.
Устанавливаем начальные значения индексов I=1 и J=N.


Выбираем опорный элемент P = M[K], где K = (I +J) / 2.
Сравниваем M[I] <= P, если ДА, то увеличиваем I (I=I+1).
Затем сравниваем M[J] >= P, если ДА, то уменьшаем J (J=J-1).
Если НЕТ и I<=J, то меняем местами M[I] и M[J].
Повторяем шаги 4-6 пока I<=J.
В результате массив разделяется на 2-е части, слева от P элементы меньше или равны P, а справа – больше или равны.
Над каждой частью (подмножеством) массива повторяем шаги 2-7. Получаем 4-е подмножества.
Над каждым подмножеством повторяем шаги 2-7. Выполняем эти операции пока массив не будет отсортирован.

Быстрая сортировка (разделением):

Алгоритм быстрой сортировки

Сортировка

И+ПРГ


Слайд 11
1. Массив M[N]. Назнач. I и J.

1. Массив M[N]. Назнач. I и J. 2. Уст. нач.


2. Уст. нач. знач. I=1 и J=N.

3. Выб. Опор.элем. P = M[(M[1]+M[N])/2].
4. Сравн. M[I] <= P, если ДА, то I=I+1.
5. Сравн. M[J] >= P, если ДА, то J=J-1.
6. Если НЕТ и I<=J, то меняем местами M[I] и M[J].
7. Повторяем шаги 2-6 пока I<=J.
8. Массив раздел. на 2-е части, слева от P элементы <= P, а справа >= P.
9. Над кажд. подмнож. мас. повт. шаги 2-7. Получ. 4 подмнож.
10. Над кажд. подмнож. повт. шаги 2-7. Вып. эти операции пока массив не будет отсортирован.

Пример:
1-2. {5 2 7 2 13 3 8 15 19}
3. P=13
4-7. {5 2 7 2 13 3 8 15 19} - меняем местами 13 и 8 =
{5 2 7 2 8 3 13 15 19}
8. Массив разделен на две части по 13.
9-10. Сортируем подмножество
{5 2 7 2 8 3 13 15 19}
2-7. P=7 -> {5 2 7 2 8 3 13 15 19} =
{5 2 3 2 8 7 13 15 19} –
P=2 -> {5 2 3 2 8 7 13 15 19} =
{2 2 3 5 8 7 13 15 19} –
P=8 -> {2 2 3 5 8 7 13 15 19} =
{2 2 3 5 7 8 13 15 19}

Нарисовать алгоритм быстрой сортировки.

Алгоритм быстрой сортировки

Сортировка

И+ПРГ


Слайд 12 Алгоритм быстрой сортировки
Алгоритм быстрой сортировки повторяется для

Алгоритм быстрой сортировки Алгоритм быстрой сортировки повторяется для каждого подмножества –

каждого подмножества – прямой смысл реализовать эту сортировку в

виде рекурсивной функции

Сортировка

И+ПРГ


Слайд 13 Алгоритм быстрой сортировки
(в виде рекурсивной функции)
Написать программу

Алгоритм быстрой сортировки(в виде рекурсивной функции) Написать программу быстрой сортировки на С.СортировкаИ+ПРГ

быстрой сортировки на С.
Сортировка
И+ПРГ


Слайд 14 void quicksort (long High, long Low)
// Функция

void quicksort (long High, long Low) // Функция быстрой сортировки {

быстрой сортировки
{ long i, j; int p,

temp;
// Инициализация нижней границы
i = Low;
// Инициализация верхней границы
j = High;
// опорный элемент
p = array[(int) (Low+High)/2];
do { while (array[i] < p) i++;
while (array[j] > p) j--;
if (i<=j) // Если верно, то обмен
{ temp = array[i]; array[i] = array[j];
array[j] = temp; i++; j--; } }
while (i<=j); // пока индексы не пересекутся

if (j > Low) quicksort (j, Low);
/* Если подмассив [j, Low] более одного элемента, он сортируется функцией quicksort */
if (High > i) quicksort (High, i);
// Аналогично для [High, i]
}

C / C++

Сортировка

И+ПРГ

Быстрая сортировка

C / C++

#include
#include
int array[10000]; // Объявление массива
/* Функция - Быстрая сортировка
………………………………………… */
main() // Главная функция
{ int i; int size; // количества элементов
cout << "\n Введите количество элементов сортируемого массива size = ";
cin >> size;
for (i=0; i> array[i];
// Чтение очередного элемента массива
for (i=0; i cout << array[i] << " ";
quicksort (size-1, 0);
// Вывод отсортированного массива
cout << "\n
Отсортированный массив\n ";
for (i=0; i cout << array[i] << " ";
return 0;
}


Слайд 15 Сортировка методом Шелла
Суть этого метода заключается в

Сортировка методом ШеллаСуть этого метода заключается в сравнении элементов массива,

сравнении элементов массива, разделен-ных одинаковым расстоянием, таким образом, чтобы

элементы были упорядочены по расстоянию. Затем это расстояние делится пополам и процесс повторяется.

Алгоритм сортировки Шелла:

В этом методе первоначально рассматриваются элементы отстоящие друг от друга на расстояние d=[n/2], где [ ] - операция взятия целой части, и n - количество элементов исходного массива.
На следующих шагах d меняется по закону d=[d/2], при d=1 метод Шелла вырождается в метод стандартного обмена ("Метод Пузырка")

Сортировка

И+ПРГ


Слайд 16 Рассмотрим пример:
Дано множество {6,3,4,8,2,9} ->
d=[n/2]=[6/2]=3 ->
{6,3,4,8,2,9}

Рассмотрим пример: Дано множество {6,3,4,8,2,9} -> d=[n/2]=[6/2]=3 ->{6,3,4,8,2,9} - сравниваем 6

- сравниваем 6 и 8 ->
{6,2,4,8,3,9} - сравниваем 3

и 2, переставляем ->
{6,3,4,8,2,9} - сравниваем 4 и 9 ->
далее d=[d/2]=[3/2]=1.
И алгоритм выродился в метод "Пузырька"

В этом примере не очень видна эффективность метода, но представьте, что вы сортируете 1000 элементов. Этот метод обеспечивает более быстрое перебрасывание больших элементов вправо и меньших влево, чем метод "Пузырька" и этим обеспечивает большее быстродействие.

Сортировка методом Шелла

Сортировка

И+ПРГ


Слайд 17 Сортировка методом Шелла
Сортировка
И+ПРГ
С \ С++
#include
#include
#include

Сортировка методом ШеллаСортировкаИ+ПРГ С \ С++#include #include #include #define size 20int


#define size 20

int mass[size];

// сортировка методом Шелла
void ShellSort(int

n, int mass[])
{
int i, j, step, tmp;
for (step = n / 2; step > 0; step /= 2)
for (i = step; i < n; i++)
{ tmp = mass[i];
for (j = i; j >= stestep)
{ if (tmp < mass[j - step])
mass[j] = mass[j - step];
else break;
}
mass[j] = tmp; }
}
см. продолжение

продолжение
int main()
{
srand(time(NULL));
// ввод элементов массива
for (int i = 0; i < size; i++)
{
mass[i]=rand() % 100;
printf ("%i ", mass[i]);
}
// сортировка методом Шелла
ShellSort(size, mass);
// вывод отсортированного массива на экран
printf("отсортированный массив:\n");
for (int i = 0; i < size; i++)
printf(%d ", mass[i]);
return 0;
}


Слайд 18 Поиск



Поиск необходимой компоненты структуры данных –

Поиск Поиск необходимой компоненты структуры данных – одна из важнейших задач

одна из важнейших задач обработки данных.
Для решения задачи

поиска необходимо, чтобы данные в памяти ЭВМ были организованы определенным образом. Основные способы организа-ции данных: массивы элементов одинакового типа, структуры данных, линейные списки, деревья, произвольные графы.
Алгоритмы поиска существенно зависят от способа организации данных.
Рассмотрим алгоритмы поиска в МАССИВАХ:
а) последовательный (линейный) поиск -- простейший метод поиска элемента, находящегося в неупорядоченном массиве данных, это последовательный просмотр каждого элемента массива, продолжающийся до тех пор, пока не будет найден желаемый элемент. Если просмотрен весь массив, но элемент не найден – значит он отсутствует в массиве. Для последовательного поиска в среднем требуется (N+1)/2 сравнений, а в худшем N. Линейный поиск может применяться и для упорядоченных (отсортированных) массивов, НО эффективнее использовать:
б) бинарный (двоичный, дихотомический, логарифмический) поиск – он состоит в разделении упорядоченного массива пополам, определении в какой половине находится искомый элемент, затем это половина снова разделяется пополам и так пока полученное подмножество из одного элемента не станет равным искомому. Для бинарного поиска в худшем случае требуется log2(N) сравнений.

И+ПРГ


Слайд 19 Алгоритм и функция последовательного поиска
И+ПРГ
// Последовательный поиск
#include

Алгоритм и функция последовательного поискаИ+ПРГ // Последовательный поиск#include #include#define size 5


#include
#define size 5 // Размерность массива
/* Функция последовательного

поиска,
возвращает индекс искомого элемента массива */
int seq_search (int items[], int count, char key)
{ int t;
for (t=0; t < count; ++t)
if (key == items[t])
return t; // элемент найден
return -1; // элемент не найден
}
main()
{ int array[size], N; // массив
int k, i; // k-искомый элемент
cout << "\n Введите " << size << " элемента(ов), после
ввода каждого элемента -> Enter\n";
for (i=0; i> array[i]; // Ввод элемента
cout << "Введенный массив\n";
for (i=0; i cout << "\n Введите искомый элемент массива - ";
cin >> k;
N=seq_search (array, size, k); // Вызов функции
if (N==-1) cout << "Такого элемента в массиве нет";
else
cout <<"\nНомер искомого элемента в массиве–"< return 0;
}

  • Имя файла: sortirovka-i-poisk-puzyrkovaya-sortirovka.pptx
  • Количество просмотров: 166
  • Количество скачиваний: 0