Шейкер-сортировка

Алгоритмы сортировки и поиска / Шейкер-сортировка

Шейкер-сортировка является усовершенствованным методом пузырьковой сортировки. Анализируя метод пузырьковой сортировки, можно отметить два обстоятельства:

  • если при движении по части массива перестановки не происходят, то эта часть массива уже отсортирована и, следовательно, ее можно исключить из рассмотрения.
  • при движении от конца массива к началу минимальный элемент "всплывает" на первую позицию, а максимальный элемент сдвигается только на одну позицию вправо.

Эти две идеи приводят к модификациям в методе пузырьковой сортировки.

  • От последней перестановки до конца (начала) массива находятся отсортированные элементы. Учитывая данный факт, просмотр осуществляется не до конца (начала) массива, а до конкретной позиции. Границы сортируемой части массива сдвигаются на 1 позицию на каждой итерации.
  • Массив просматривается поочередно справа налево и слева направо.
  • Просмотр массива осуществляется до тех пор, пока все элементы не встанут в порядке возрастания (убывания).
  • Количество просмотров элементов массива определяется моментом упорядочивания его элементов.

Рассмотрим алгоритм Шейкер-сортировки на примере. Дана последовательность

Шейкер-сортировка

Программная реализация алгоритма Шейкер-сортировки

Каждое повторение цикла while() представляет собой шаг сортировки.

#include <stdio.h>
void sort_sheker(int count, double *mass) {
  int left, right;
  double t;
  left = 0;
  right = count-1;
  int flag = 1;  // флаг наличия перемещений
  while((left < right) && flag > 0)  {
    flag = 0;
    for(int i=left; i<right; i++) { //двигаемся слева направо
      if(mass[i]>mass[i+1]) {
        t=mass[i];
        mass[i]=mass[i+1];
        mass[i+1]=t;
        flag = 1;
      }
    }
    right--;
    for(int i=right; i>left; i--) { //двигаемся справа налево
      if(mass[i-1]>mass[i]) {
        t=mass[i];
        mass[i]=mass[i-1];
        mass[i-1]=t;
        flag = 1;
      }
    }
    left++;
  }
}
int main() {
  double m[10];
  for(int i=0; i<10; i++) {
    printf("m[%d]=",i);
    scanf("%lf",&m[i]);
  }
  sort_sheker(10, m);
  for(int i=0; i<10; i++)
    printf("%.2lf ",m[i]);
  getchar(); getchar();
  return 0;
}

Результат выполнения
Результат Шейкер-сортировки

Назад

Комментариев к записи: 14

  • Как и говорилось, на выполнение сортировки массива по возрастанию понадобилось в два раза меньше итераций внешнего цикла по сравнению с классической пузырьковой сортировкой.



  • переменную int flag можно заменить на bool flag, мы сэкономим немного памяти


    • Елена Вставская

      Да, можно использовать char flag, чтобы сэкономить 3 байта памяти (1 байт (char) вместо 4 (int)). Но bool сильно память не сэкономит, поскольку тип bool занимает 1 байт памяти, несмотря на то, что принимает всего одно из двух возможных значений.


  • Постойте, постойте… Шаг 4 — лишний, т.к. если во время просмотра массива не обнаружилось ни одного перемещения, то массив уже отсортирован.


    • Елена Вставская

      Да, действительно шаг 4 проходить в программе не требуется. Именно для этого в реализации программы используется переменная flag, которая индицирует наличие перемещений в цикле, и программная реализация шаг 4 осуществлять не будет.

      Чтобы показать, что этот шаг действительно не нужен, на картинке он приведен, и показано, что это не приводит к изменениям в массиве.

      Выше рисунка описано, что количество просмотров элементов массива определяется моментом упорядочивания его элементов.

      Извините если ввела в заблуждение. Если посоветуете, как это оформить более понятным способом, буду благодарна.


      • Я бы так сделал: убрал надпись «Шаг 4» и надпись «перемещений нет» напротив шага 4. Так, после 3 шага получится отсортированный массив с зелеными элементами. Еще первый раз, когда читал объяснение метода, было трудно понять где заканчиваются и начинаются шаги. Может быть отметить место, где начинается новый шаг, например, горизонтальной линией или еще как.


  • И не сочтите вопрос за тупость), но зачем нужна переменная флаг?) по-моему и без неё прекрасно всё работает)


    • Да, действительно, без переменной flag всё будет работать. Однако в примере, показанном на рисунке, на последних двух шагах нет перемещений ни в ту, ни в другую сторону. Переменная flag позволяет обнаружить эту ситуацию и не производить эти «пустые» проходы, когда все элементы уже отсортированы.


  • Картинка немного неточная. На 3 шаге число 18 почему-то оказалось в правой части массива, хотя оно уже было переставлено на втором шаге при проходе массива справа налево. Поправьте пожалуйста. 


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *