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 Люберцы" - это лучшая рекомендация для подрядчика SEO продвижения в городе Люберцы 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. Люберцы, ул. Строителей, строение 12

Полезная информация по теме - Качественное сравнение методов сортировки Люберцы

создание корпоративного сайта цена Люберцы

Закажите у нас создание корпоративного сайта цена Люберцы которого устроит Ваш бюджет и поставленные цели. Мы готовы предложить Вам по самым выгодным условиям от простого корпоративного портала до сложно интегрированного портала в бизнес процессы Вашей деятельности. Ваш вебсайт создание стоимость Люберцы будет конечно зависеть от масштаба портала и поставленных целей. Вообще корпоративная on-line площадка может быть как простым информатором о Ваших усилийах и товарах, так и сложным многофункциональным ресурсом, целью которого не просто рассказать о Вас, но и предложить совершить пользователю действия на нем, такие как провести оплату, сделать заказ, посмотреть остатки и т.д., т.е. все необходимое для Вашего дела. Если создание корпоративного сайта цена может варьировать у разных поставщиков ИТ усилий и дополняться скрытыми усилийами, о которых Вы узнаете в процессе разработки портала, у нас Вы найдете прозрачное ценообразование без лишних и зачастую ненужных дополнений. Закажите...

поисковое продвижение сайта Люберцы

Лучшая цена на — Поисковое раскрутка сайта Люберцы — и надёжный результат. На протяжении 15 лет, клиенты выбирают нас в качестве специалистов и мы заинтересованы в долгосрочном партнёрстве, что обеспечивает максимальную отдачу и результат. Сегодня все понимают значимость SEO раскрутки сайтов для процветания. Ваши рекламные инвестиции и вложения в раскрутка часто имеют решающее значение для успешного дела. Именно поэтому мы фокусируемся на раскрутка сайта Люберцы в ТОП тех регионов которые интересны Вашему бизнесу. Качественное сравнение методов сортировки — получи СКИДКУ 10% Поисковое раскрутка сайта Люберцы оказывает прямое влияние на получение новых клиентов в сети on-line. Такие рекламные траты наиболее эффективны, т.к. Вы получаете целевую аудиторию, уже заинтересованных клиентов в Вашем продукте, товаре или усилийе. Поисковое раскрутка сайта Люберцы включает в себя...

сео продвижение сайта Люберцы

сео раскрутка сайта Люберцы поможет Вам найти новых клиентов для вашего дела. Мы готовы разработать и внедрить с нуля портал по сео оптимизации сайта в выдаче поисковых систем. Занимая ТОП позиции по ключевым запросам в посиковых комплексах, Вы получаете новых клиентов, которые набрали такой запрос. Потенциально такой клиент уже готов купить Ваш товар или заказать у Вас усилийу. Качественное сравнение методов сортировки — получи СКИДКУ 10% Если Вы хотите сделать Ваш бизнес представленным не только в Вашем городе но и в других регионах или странах, то Вам необходимо заказать сео раскрутка сайта  Мы являемся компанией с полным спектром усилий. Независимо от того, хотите ли Вы разработать портал с разработки сайта или заказать сео раскрутка сайтаЛюберцы уже готового. сео раскрутка сайта Люберцы является одним из наиболее эффективных методов развития вашего дела на все более...

Сайт ЗАО «Минпол» Люберцы

Сайт взят на техническое обслуживание, маркетинговое сопровождение и SEO раскрутка. ЗАО «Минпол» крупнейший производитель тротуарной плитки в Мордовии, а так же крупный производитель мелких изделий из жележабетона. Заказчику был необходим сайт с оригинальным и красивым дизайном, каталогом товаров и минимальным функционалом. Значительную долю в данной работе составила работа над эксклюзивным оформлением главной страницы сайта. Базовая цена сайта составила — 9 600 руб. ! наполнение сайта материалами — от 300 до 1000 руб. за страницу  (в зависимости от наличия и объёмов таблиц, фото и текстов). визуальных эффектов сайта — 15 000 руб.. Что бы заказать сайт у нас, вам надо лишь отправить заявку с данного сайта или связаться с нами любым из перечисленных в разделе Контакты методов. Мы свяжемся с Вами и поможем определится с техническим заданием, дизайном и ценой сайта. ООО «Код Эксперт — РМ» — общая создание,...

раскрутка сайта Люберцы

Какой смысл от торговой on-line площадки, если никто не может её найти! Самое первое, что Вы должны сделать, когда заказываете on-line портал, это убедиться, что он оптимизирован для поисковых систем, раскрутка сайта Люберцы поможет занять ведущие позиции на Вашем рынке в web сети, позволит сделать Ваш бизнес межрегиональным или международным. Мы проанализируем и подберем подходящие ключевые слова, которые интересны Вашему бизнесу, оптимизируем Ваш on-line портал так, что бы его правильно воспринимали поисковые системы, оптимизируем код сайта и его контент. Создадим возможность продавать через Ваш ресурс, что фактически является новым каналом продаж, который растет с каждым днем. Чем больше пользователей on-lineом — тем больше покупателей! У нас раскрутка сайта Люберцы это выгодная цена, экономия времени и сил и главное финансов! Ваши затраты быстро окупятся, т.к. дадут новых клиентов, которые в последствии совершают на Вашей on-line витрине покупки или формируют...

разработка сайта интернет магазина Люберцы

Секрет успеха продаж в web сети это правильная и качественная создание сайта on-line магазина Люберцы по доступной цене, с гарантированным результатом. Не все on-line порталы электронной коммерции построены одинаково. Мы строим их лучше всего. Мы знаем много лучших методов и эффективных приемов, которые помогут Вашему бизнесу преуспеть в сфере электронной коммерции. on-line магазин создание поможет Вам начать продавать свои товары или сервис через on-line, а это зачастую даже больше чем продаст отдел сотрудников по продажам в Вашем штате, не говоря о том что создание сайта on-line магазина Люберцы экономически выгодна Вам по сравнению с содержанием в штате сотрудников. стоимость разработки сайта on-line магазина будет состоять из всех необходимых работ для реализации полноценного функционирующего портала, и дальше все что Вам понадобиться это своевременное обслуживание и раскрутка, но все это в совокупности  будет дешевле годового оклада менеджера по...

сео продвижение сайта цена Люберцы

При заказе сервис сео раскрутка сайта цена Люберцы, 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 Люберцы 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...

система продвижения сайтов Люберцы

Поисковые системы, такие как Google, Yandex, Mail и др., создают стандарты, которые служат руководством для разработки системы адаптации сайтов Люберцы в поисковых комплексах. Статистика показывает, что сайты получают самое большое количество трафика посещений — от on-line-поиска. Качественное сравнение методов сортировки — получи СКИДКУ 10% Есть два основных способа адаптации сайтов с помощью поисковых систем-это поисковая оптимизация (SEO) и платная поисковая реклама. Система адаптации сайтов Люберцы SEO-это процесс улучшения веб-сайта, чтобы контент занимал высокое место в поисковых комплексах. В платной поисковой рекламе компании покупают платные объявления, используя выбранные ключевые слова. Чаще всего рекламодатель имеет план и анализ по ключевым запросам клиентов, но мы готовы разработать его с нуля. Каждый раз, когда Ваш потенциальный  клиент выполняет запрос в поисковой системе,...