Mustaqil ishi Mavzu: Qo’yish orqali saralash algoritmi

for i = 2:n, for (k = i; k > 1 and a[k] < a[k-1]; k--) swap a[k,k-1] → invariant: a[1..i] is sorted end



Bu holatda Heap, Merge, Quick sort kabi algoritmlar o’z ishini boshidagi 3 ta algoritmdan ko’ra ancha tez yakunlayapti.

Bunday holatlar esa ko’plab topiladi, masalan teskari saralangan, bir turdagi ma’lumotlar ko’p yoki kam bo’lgan va h.k ma’lumotlarni saralash. Har bir holat uchun ma’lum bir algoritmlar qolganlaridan ko’ra tezroq yoki sekinroq ishlab qolishi mumkin.

Ikkinchi sabab sifatida esa, albatta, saralash algoritmining xotiradan qo’shimcha joy egallashi va uning turg’unlik xususiyati inobatga olinadi.

Saralash algoritmlarida turg’unlik (stability) deganda, ikkita bir xil elementning ilk holatdagi bir biriga nisbatan o’rninini saralashdan keyin ham saqlab qolishiga aytiladi.

Masalan, 3 1 2 4 1 5 sonlari bor deylik, ularni saralmoqchimiz. Agar biz qo’llagan algoritm saraladan keyin doim birinchi 1 sonini ikkinchi 1 sonidan doim oldin joylashtirsa, bu algoritm turg’un saralovchi algoritm deyiladi.

Yana haqli savol tug’ilishi mumkin, “Bu narsaning kimga keragi bor, baribir natija 1 1 2 3 4 5 bo’ladiku?” degan. Albatta, bu holatda turg’unlik ahamiyati sezilmasligi mumkin. Lekin, aytaylik siz biror korxona ishchilari ma’lumotlarini ularning nomiga ko’ra saralagan paytda turg’unlik kerak bo’lib qolishi mumkin. Ya’ni, birinchi Nodirbek ma’lumotlari, ikkinchi Nodirbek ma’lumotlaridan keyin turishi kerak degan kabi.

Saralash algoritmlari ichidagi Quick Sort ko’p hollarda Merge yoki Heap sortdan tez ishlagani bilan u turg’un saralash algoritmi hisoblanmaydi (Turg’un holga keltirishning iloji bor).

Ko’rib turgangizdek har xil algoritmlar ishlash tezliklari bir xil bo’lgani bilan bizga turli holatlarda aynan bir turdagi algoritm kerak bo’lib qolishi va u biz tuzayotgan tizim samaradorligiga ta’sir qilishi mumkin. Shu sababdan, turli xil saralash algoritmlari ishlashini o’rganish va tushunish professional dasturchi uchun muhim hislatlardan biri hisoblanadi.

Insertion saralash algoritmi.

Insertion sort (Joylab saralash) ham tartibsiz array elementlarini saralash uchun mo’ljallangan. Uning ishlash prinsipi (g’oyasi) huddi qo’ldagi kartani saralashga o’xshab ketadi. Ya’ni tartibsiz turgan kartalar ichidan birini olasiz va uni o’zi turishi kerak bo’lgan joyga joylashtirib qo’yasiz.

Insertion sort ham shunday ishlaydi. Algoritm oldin array boshidagi ikkita elementni saralab oladida qolgan elementlarni shularga qarab o’z o’rniga joylashtirib ketaveradi. (Ulardan oldiga, ularning orasiga yoki ulardan keyinga). Har bir element huddi shu tartibda o’z o’rnini topib boraveradi.

Algoritm qanday ishlashini quyidagi animatsiya orqali ham ko’rishingiz mumkin:



Algoritm qadamlari

Array boshidagi ikkita element solishtirib, saralab olinadi.

Qolgan elementlar bitta bitta qarab chiqiladi. (Tashqi iteratsiya)

Har bir element ichki takrorlanish orqali o’z joyiga joylashtirib boriladi. Bu yerda array chegaralaridan o’tib ketib qolmaslikka e’tibor berish kerak.

4. Tashqi takrorlanish tugashi bilan array ham saralangan bo’ladi.

Algoritm murakkabligi

Insertion sort ham Selection va Bubble sort kabi O(n²) vaqt murakkabligi bilan ishlasa ham, lekin ulardan ko’ra samaraliroq algoritm hisoblanadi. Aynan, array elementlari deyarli saralangan holatda Insertion sort algoritmi Merge yoki Quick sort algoritmidan ham ko’ra tezroq ishlaydi. Bu haqida bo’lim boshida gapirib, ko’rsatib o’tgandik.

Foydalanilgan adabiyotlar ro’yxati:

1.www.ziyonet.uz

2.www.dasturchi.uz

3.www.wikipedia.org