8-(927)-977-80-70 web-i-seo@yandex.ru
Режим работы: 10-00 до 20-00 МСК

Вы нашли нас по запросу -"Качественное сравнение методов сортировки Зарайск" - это лучшая рекомендация для подрядчика SEO продвижения в городе Зарайск или по России!

Качественное сравнение методов сортировки

Сортировка — часто встречается в работе разработчика. В то же время это высоко нагруженный процесс, который может существенно повлиять на скорость всего приложения. Потому исследуем вопрос алгоритмов сортировки на Python, рассмотрим наиболее известные варианты и определимся с наиболее быстрым из них. В добрый путь…

Математические Параметры алгоритмов:

  • Временная сложность: определяется как функция от длины строки, представляющей входные данные, равная времени работы алгоритма на данном входе. Характеризует ожидаемое общее тактовое время (ОТВ), где такт это одна операция. Прямо влияет на Время исполнения, однако ОТВ и реальные временные затраты не совсем одно и тоже. Временная сложность отражает количество операций, но для разных алгоритмов скорость выполнения операций разное, в результате скорость алгоритмов с одной и той же временной сложностью, могут существенно отличаться.
  • Пространство сложности: работает аналогично временной сложности. Характеризует — объёмы ресурсов необходимых для исполнения (влияет на  требуемый объём оперативной памяти). Например, сортировка выбором имеет пространственную сложность O(1), потому что она хранит только одно минимальное значение и свой индекс для сравнения, максимальное используемое пространство не увеличивается с размером ввода.
  • Стабильность: нестабильная и стабильная. Отражает устойчивость показателей алгоритма к вариациям содержания сортируемых Последовательностей и к стартовым условиям сортировки (Например: в ряде алгоритмов базовый элемент сравнения выбирается случайным образом, или вариации значения первого элемента последовательности. Это может существенно влиять на скорость сортировки и её стабильность)

Конечно нас интересует результируещее реальное время работы и сравнительная скорость, но математические параметры алгоритмов дают нам экспресс оценку ожиданий результатов тестирования. И в целом их полезно знать для правильного проектирования програмных систем и приложений.

Ниже приведены основные виды сортировки, вместе с образцами программного кода.

Пузырьковая сортировка:

Один из самых известных методов сортировки, в каком то смысле «классический» или «хрестоматийный» метод. Его часто используют в университетах для объяснения базовых принципов алгоритмов сортировки.
Принцип пузырьковой сортировки заключается в парном обходе последовательности данных, их парном сравнении и парной сортировке. Если во время обхода обнаружены два смежных элемента, а левый элемент больше правого, выполняется обмен местами. Так, словно «пузырьки воздуха сквозь воду», большие элементы «просачиваются» к началу, а меньшие «оседают» в конце. Для практического применения, этот алгоритм сегодня слишком медленный.

  • Сложность времени: O (n²)
  • Пространство сложности: O (1)
  • Стабильность: стабильная
# Пузырьковая сортировка
def bubble_sort(list):
    l = len(list)
    for i in range(l-1,0,-1):
        for j in range(i):
            if list[j] > list[j+1]:
                list[j],list[j+1] = list[j+1],list[j]
    return list

 

Выборочная сортировка ( Сортировка Выборкой ):

Принцип Выборочной сортировки заключается в том, чтобы сначала найти наименьший элемент в начальном массиве и заменить его на i = 0, затем найти наименьший элемент в оставшихся элементах и заменить его на i = 1 и так далее. Пока не найден второй по величине элемент, поменяйте его местами в положение n-2. Это завершит сортировку.

  • Сложность времени: O (n²)
  • Пространство сложности: O (1)
  • Стабильность: нестабильная
# Сортировка выборкой
def select_sort(list):
    length = len(list)
    for i in range(length):
        min = i
        for j in range(i,length):
            if list[j] < list[min]:
                min = j
        list[i],list[min] = list[min],list[i]
    return list

Сортировка Вставками:

Предполагается, что первый элемент списка отсортирован. Переходим к следующему элементу, обозначим его х. Если х больше первого, оставляем его на своём месте. Если он меньше, копируем его на вторую позицию, а х устанавливаем как первый элемент.

Переходя к другим элементам несортированного сегмента, перемещаем более крупные элементы в отсортированном сегменте вверх по списку, пока не встретим элемент меньше x или не дойдём до конца списка. В первом случае x помещается на правильную позицию.

  • Сложность времени: O (n²)
  • Пространство сложности: O (1)
  • Стабильность: стабильная
# Сортировка Вставками
def insert_sort(list):
    length = len(list)
    for i in range(1,length):
        for j in range(i):
            if list[j] > list[j+1]:
                list[j],list[j+1] = list[j+1],list[j]
    return list

Пирамидальная сортировка ( Сортировка кучи )

Основан прежде всего на преобразовании исходной Последовательности в элемент структурного типа — heap (куча). Вы можете использовать характеристики массива, чтобы быстро найти элемент по указанному индексу. Куча делится на большую корневую кучу и небольшую корневую кучу, которые являются полностью бинарными деревьями — Max Heap. Требование к большой корневой куче состоит в том, чтобы значение каждого узла не превышало значение его родительского узла, то есть A [PARENT [i]]> = A [i]. При неубывающем упорядочении массива требуется большая корневая куча, поскольку в соответствии с требованиями большой корневой кучи наибольшее значение должно быть в верхней части кучи.

  • Сложность времени: O (nlog₂n)
  • Пространство сложности: O (1)
  • Стабильность: нестабильная
# Пирамидальная сортировка
def heap_sort(array):
    def heap_adjust(parent):
        child = 2 * parent + 1  # left child
        while child < len(heap):
            if child + 1 < len(heap):
                if heap[child + 1] > heap[child]:
                    child += 1  # right child
            if heap[parent] >= heap[child]:
                break
            heap[parent], heap[child] = \
                heap[child], heap[parent]
            parent, child = child, 2 * child + 1

    heap, array = array.copy(), []
    for i in range(len(heap) // 2, -1, -1):
        heap_adjust(i)
    while len(heap) != 0:
        heap[0], heap[-1] = heap[-1], heap[0]
        array.insert(0, heap.pop())
        heap_adjust(0)
    return array

Сортировка объединением ( слиянием ):

Забегая вперёд стоит отметить, что это одна из самых быстрых сортировок. Чем то этот алгоритм похож на Пузырьковую сортировку, но «пузырьки» всплывают относительно подмножества смежных элементов последовательности, до тех пор пока она удовлетворяет условиям «всплытия» относительно вержнего элемента парного Подмножества.
Что за «Парное подмножество»? — спросите Вы.

Сортировка объединением (merge) — это разделениена 2 примерно равных парных Подмножества, а затем производится слияние Парных подмножеств с сортировкой относительно текущих указателей (св реализациях с применением указателей) или начальных (в реализациях с pop()) элементов друг друга.

Надо отметить, что если слияние производится методом pop(), соответственно в ходе слияния — добавляемый в результат эелемент «выталкивается» из соответствующего парного Подмножества. Во первых, это изменяет сами Подмножества. Во вторых,  удаление нулевого елемента «стоит дорого», потому лучше использовать реверсию (сравнивая Подмножества с конца — pop (P[-1])), это в разы ускоряет функцию.

  • Сложность времени: O (nlog₂n)
  • Пространство сложности: O (1)
  • Стабильность: стабильная

Пример простой сортировки слиянием со смещением указателя:

def simple_merge(list1, list2):
    i, j = 0, 0
    res = []
    while i < len(list1) and j < len(list2):
        if list1[i] < list2[j]:
            res.append(list1[i])
            i += 1
        else:
            res.append(list2[j])
            j += 1
    res += list1[i:]
    res += list2[j:] 
    # один из list1[i:] и list2[j:] будет уже пустой, поэтому добавится только нужный остаток
    return res

Пример слияния со смещением указателя с использованием генераторов. Он значительно быстрее, и возвращает генератор значения которого могут подаватся в список:

def gen_merge_inner(it1, it2):
    el1 = next(it1, None)
    el2 = next(it2, None)
    while el1 is not None or el2 is not None:
        if el1 is None or (el2 is not None and el2 < el1):
            yield el2
            el2 = next(it2, None)
        else:
            yield el1
            el1 = next(it1, None)

def gen_merge(list1, list2):
    return list(gen_merge_inner(iter(list1), iter(list2))) # из генератора получаем список

А вот сортирорвка слиянием с pop():

# Сортировка слиянием
def merge_sort(array):
    def merge_arr(arr_l, arr_r):
        array = []
        while len(arr_l) and len(arr_r):
            if arr_l[0] <= arr_r[0]:
                array.append(arr_l.pop(0))
            elif arr_l[0] > arr_r[0]:
                array.append(arr_r.pop(0))
        if len(arr_l) != 0:
            array += arr_l
        elif len(arr_r) != 0:
            array += arr_r
        return array

# Сортировка слиянием с Реверсом
def reverse_pop_merge(list1, list2): 
    result = [] 
    while list1 and list2: 
         result.append((list1 if list1[-1] > list2[-1] else list2).pop(-1)) 
    return (result + list1[-1::-1] + list2[-1::-1])[-1::-1]
 

Быстрая сортировка

Этот алгоритм также относится к алгоритмам «разделяй и властвуй». Его используют чаще других алгоритмов, описанных в этой статье. При правильной конфигурации он чрезвычайно эффективен и не требует дополнительной памяти, в отличие от сортировки слиянием. Массив разделяется на две части по разные стороны от опорного элемента. В процессе сортировки элементы меньше опорного помещаются перед ним, а равные или большие —позади.

  • Сложность времени: O (nlog₂n)
  • Пространство сложности: O (nlog₂n)
  • Стабильность: нестабильная

Алгоритм

Быстрая сортировка начинается с разбиения списка и выбора одного из элементов в качестве опорного. А всё остальное передвигаем так, чтобы этот элемент встал на своё место. Все элементы меньше него перемещаются влево, а равные и большие элементы перемещаются вправо.

Реализация

Существует много вариаций данного метода. Способ разбиения массива, рассмотренный здесь, соответствует схеме Хоара (создателя данного алгоритма).

def partition(nums, low, high):  
    # Выбираем средний элемент в качестве опорного
    # Также возможен выбор первого, последнего
    # или произвольного элементов в качестве опорного
    pivot = nums[(low + high) // 2]
    i = low - 1
    j = high + 1
    while True:
        i += 1
        while nums[i] < pivot:
            i += 1

        j -= 1
        while nums[j] > pivot:
            j -= 1

        if i >= j:
            return j

        # Если элемент с индексом i (слева от опорного) больше, чем
        # элемент с индексом j (справа от опорного), меняем их местами
        nums[i], nums[j] = nums[j], nums[i]

def quick_sort(nums):  
    # Создадим вспомогательную функцию, которая вызывается рекурсивно
    def _quick_sort(items, low, high):
        if low < high:
            # This is the index after the pivot, where our lists are split
            split_index = partition(items, low, high)
            _quick_sort(items, low, split_index)
            _quick_sort(items, split_index + 1, high)

    _quick_sort(nums, 0, len(nums) - 1)

# Проверяем, что оно работает
random_list_of_nums = [22, 5, 1, 18, 99]  
quick_sort(random_list_of_nums)  
print(random_list_of_nums) 

Или так:

# Быстрая сортировка 2
def quick_sort(list):
    if list == []:
        return []
    else:
        first = list[0]
        left = quick_sort([l for l in list[1:]if l < first])
        right = quick_sort([l for l in list[1:] if l > first])
        return left +[first] + right

Время выполнения Быстрой сортировки

В среднем время выполнения быстрой сортировки составляет O(n log n).

Обратите внимание, что алгоритм быстрой сортировки будет работать медленно, если опорный элемент равен наименьшему или наибольшему элементам списка. При таких условиях, в отличие от сортировок кучей и слиянием, обе из которых имеют в худшем случае время сортировки O(n log n), быстрая сортировка в худшем случае будет выполняться O(n²).

 

Сортировка по холмам ( Hill или Shell )

сортировка по холмам — группировка записей по определенному приращению индекса и использование алгоритма прямой вставки для каждой группы; по мере того, как приращение постепенно уменьшается, каждая группа содержит все больше и больше ключевых слов. Когда приращение уменьшается до 1, весь файл просто собирается в группу, и алгоритм завершается.

def shell_sort(slist):
    gap = len(slist)
    while gap > 1:
        gap = gap // 2
        for i in range(gap, len(slist)):
            for j in range(i % gap, i, gap):
                if slist[i] < slist[j]:
                    slist[i], slist[j] = slist[j], slist[i]
    return slist

 

2. Протестируйте и проверьте


import time
from main import *
import sys
sys.setrecursionlimit(100000000)

def timeCount(func):
    def wrapper(*arg,**kwarg):
        start = time.clock()
        func(*arg,**kwarg)
        end =time.clock()
        print ('used:', end - start)
    return wrapper

class Executor(object):
    def __init__(self, func, *args, **kwargs):
        self.func = func
        self.args = args
        self.kwargs = kwargs
        self.do()

    @timeCount
    def do(self):
        print('-----start:', self.func, '-----')
        self.ret = self.func(*self.args, **self.kwargs)

    def __del__(self):
        print('-----end-----')


class TestClass(object):
    list =[]

    def testreadlist(self):
        for line in open('list.txt'):
            self.list.append(line.strip())
        print(self.list)

    # Пузырьковая сортировка
    def testbubble(self):
        Executor(bubble_sort,self.list)

    # Быстрая сортировка
    def testquick(self):
        Executor(quick_sort,self.list)

    # Выбрать сортировку
    def testselect(self):
        Executor(select_sort,self.list)

    # Вставить сортировку
    def testinsert(self):
        Executor(insert_sort,self.list)


    # Сортировка кучи
    def testhead(self):
        Executor(heap_sort,self.list)


    # Merge sort
    def testmerge(self):
        Executor(merge_sort,self.list)


    # Hill Sort
    def testshell(self):
        Executor(shell_sort,self.list)

    def main(self):
       self.testreadlist()
       self.testbubble()
       self.testquick()
       self.testselect()
       self.testinsert()
       self.testhead()
       self.testmerge()
       self.testshell()

if __name__ =='__main__':
    TestClass().main()



Тест 200 данных и 10000 данных, протестированных здесь, но с точки зрения скорости вычисления
1. Самая быстрая сортировка слиянием
2. Bubble sort и Hill сортировка — самые медленные

Самый быстрый алгоритм Сортировки на Python:

Эксперементальными измерениями неоднократно доказано что самыми быстрыми рабочими вариантами сортировки будут реализации с использованием встроеных функций сортировки sorted() или sort(). Тут нет ничего неожиданного, эти функции реализованы на С++ и лишь обёрнуты в интерфейс Python.

Исполняемый код очень прост

Сортировка списка с использованием функции sorted():

 

def sort_merge(list1, list2):
    return sorted(list1 + list2)

Сортировка списка с использованием функции sort():

def sort_merge(list1, list2):
    return (list1 + list2).sort()

Стоит отметить, что последний вариант быстрее, ниже приведены логи тестовых испытаний.

list1 = [i for i in range(1, 200000, 3)]
list2 = [i for i in range(2, 250000, 4)]
%timeit res1 = sorted(list1 + list2)
%timeit res2 = list1 + list2; res2.sort()

 

6.73 ms ± 64.9 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 100 loops each)
4.43 ms ± 38.4 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 100 loops each)

Дата изменения


Индивидуальный Предприниматель Ознобин Р.А.
8-927-977-80-70
Адрес: г. Зарайск, ул. Строителей, строение 12

Полезная информация по теме - Качественное сравнение методов сортировки Зарайск

Корпоративный сайт от 5000 рублей! Зарайск

Зарайск — Сделай заказ SEO сразу на 3-месяца и получи «Корпоративный Сайт Стандар» за 5000р. Вы нашли нас в ТОП10 поиска по запросу «Корпоративный сайт от 5000 руб.!» Зарайск — это лучшая реклама!!! Главное отличие Корпоративного сайта от Сайта Визитка состоит в возможности управления контентом страниц сайта и возможностью добавлять новые страницы и рубрики (Например — Новости, Акции, Скидки и тп) Для Вас Зарайск — Мы предлагаем вашему вниманию готовое решение «Корпоративный сайт Минимум» от 7500р. и «Корпоративный сайт Стандарт» от 10000р. — это полноценный портал небольшой коммерческой организации,  индивидуального предпринимателя или частной практики. Такое «Готовое решение» содержит весь минимально необходимый функционал для размещения информации и получения заявок от потенциальных клиентов вашего дела. В готовых решениях используется дизайн интерфейса на основе уже готовых шаблонов...

Патент на программный комплекс SMC для серверов Linux CentOs Зарайск

Рады сообщить, что получили официальный государственный патент на комплекс программ для управления ресурсами и настройками Linux Servers и Серверной платформы «Прометей» объединённых в «Server Managment Consol» — SMC. Программный комплекс SMC позволяет управлять всеми основными ресурсами сервера, поддерживает виртуализацию, резервное синхронное копирование, Web сервер, Сервер корпоративной почты, Фаервол и защиту от спама. Внедрение комплекса SMC значительно облегчает и сокращает работу по внедрению (настройке) Servers на операционных комплексах семейства Linux, что в свою очередь, позволяет существенно снизить цену такого внедрения… ...

Раскрутка инстаграмма Зарайск

Если Вы хотите сделать свой аккаунт или аккаунт в Инстаграмме Вашего дела популярным, предлагаем выбрать Вам один из тарифов раскрутка инстаграм Зарайск, который поможет достигнуть Вашей цели. Основная доля пользователей подзапросов запроса раскрутка инстаграм Зарайск интересуется запросом раскрутка инстагра Зарайск, мы же хотим продолжить эту усилийу,в  действительно выгодный и главное правильный портал такой,  как раскрутка инстограмма, раскрутка канала Ютюб или раскрутка группы ВК. ...

разработка коммерческого сайта Зарайск

Выгодные предложения и акции у нас,  создание коммерческого сайта Зарайск позволяет выйти на новый рынок или увеличить присутствие Вашего дела в высококонкурентной среде. Не откладывайте установку коммерческого портала, потому как уже сейчас кто то продает вместо Вас! коммерческое направление определяется Вами на первой стадии если создание подразумевает это. Мы поможем Вам правильно определить целевую аудиторию, сориентируем Ваш портал и сделаем его продающим. создание коммерческого сайта включает в себя не только определение цели и направления портала, но и установку технического задания, в которое будет входить анализ рынка с выделеной целевой аудиторией, перечень необходимых работ для достижения поставленной цели. Так же в установку коммерческого сайта Зарайск обязательно входит создание дизайн макета, он может быть выполнен из наших шаблонов или же разработан индивидуально под Ваши требования. Мы проработаем не только главную страницу, но и макеты других не менее...

стоимость разработки сайта Зарайск

стоимость разработки сайта Зарайск зависит от сложности исполнения портала, его индивидуальности и функционала, но мы готовы предложить Вам создание и раскрутка по выгодным ценам в зависимости от поставленной задачи. Если Вы задумались заказать создание портала, то надо знать, что стоимость разработки сайта Зарайск не всегда гарантирует качество исполнения портала. Основным критерием выбора разработчика должен быть его опыт в этой области. Узнайте сколько будет стоить создание портала под ключ, которая в первую очередь зависит от цели Вашего  дела. Если к примеру on-line визитка будет минимальной по цене, потому как обычно это требует меньше времени работ. Мы создаем качественные сайты визитки за короткий срок. Ознакомьтесь с нашими тарифами разработки и адаптации сайтов, у нас есть выгодные акции и скидки! Закажите у нас корпоративный сайт, цена разработки которого будет дешевле при комплексе работ по производству и оптимизации, при этом мы берем на себя сопровождение, техническое...

Рост уровня доверия сайта (ТИЦ) с 10 до 80 за 6 месяцев! Зарайск

Серьёзное достижение в области SEO адаптации сайтов! ООО «Комбинат Композитных материалов в августе 2016 года. обратился к нам по вопросам адаптации своего сайта в сети on-line, а также дополнительным задачам по модернизации сайта. За 6 месяцев сайт был не только функционально модернизирован, но так же приобрёл качественно собранное Мета описание (Описание для поисковых роботов) и нарастил ссылочную массу. Это позволило вырастить уровень доверия Яндекса и Гугла с 0 до ТИЦ 80 и GPR 3/6, что в свою очередь привело к росту посещаемости в январе на 166 % ! И позволило предприятию хорошо пережить зиму, сезон низкого спроса. ; ...

Дизайнерское решение для ресторанного комплекса Зарайск

Новый сайт — Ресторанный комплекс «Времена года» в Москве, это уважаемое и респектабельное заведение со своей обширной территории. Заказчику нужен был простой по функционалу вебсайт с красивым и оригинальным дизайном. Базовая установка от — 9 600 руб. ! наполнения материалами — от 300 до 1000 руб. за страницу  (в зависимости от наличия и объёмов таблиц, фото и текстов). визуальных эффектов — 15 000 руб.. Что бы заказать вебсайт у нас, вам надо лишь отправить заявку или связаться с нами любым из перечисленных в разделе Контакты методов. Качественное сравнение методов сортировки — получи СКИДКУ 10% Мы свяжемся с Вами и поможем определится с техническим заданием, дизайном и ценой. ООО «Код Эксперт — РМ» — общая создание, тех.поддержка и раскрутка Индивидуальный Предприниматель Ознобин Р.А.8-927-977-80-70...

сео продвижение сайта цена Зарайск

При заказе сервис сео раскрутка сайта цена Зарайск, включает в себя полный комплекс работ в том числе внедрение ключевых слов в заголовки, в содержание и мета-описание к изображениям. Раскрутка вашего ресурса с помощью традиционной сео оптимизации сайта является одним из лучших методов получить естественный трафик и более высокий рейтинг в поисковых комплексах. Качественное сравнение методов сортировки — получи СКИДКУ 10% Независимо от того, какой тариф  раскрутки вы выберете — цена на него будет учитывать не только размер города Зарайск и количества Товарных Категорий, но и от реальной конкуренции в Вашем целевом регионе. Мы проведём предварительную оценку конкуренции перед началом работ. Если, Вы думаете самостоятельно заняться сео раскрутки, то на первый взгляд, цена будет минимальна, но Вам в реальности потребуется масса времени что бы, изучить все инструменты сео, которые...