이것이 코테다 영상 강의 - 정렬

정렬 (sorting) : 데이터를 특정한 기준에 따라 순서대로 나열하는 것

• 선택 정렬 : 처리되지 않은 데이터 중 가장 작은 데이터를 선택해 맨 앞에 있는 데이터와 바꾸는 것을 반복.
  • 마지막 원소는 정렬하지 않는다. (이미 제일 크니)
  • 시간 복잡도 : $O(n^2)$

# 선택 정렬
array = [7, 5, 9, 0, 3, 1, 6, 2, 4, 8]

for i in range(len(array)):
    min_index = i #가장 작은 원소의 인덱스
    for j in range(i + 1, len(array)):
        if array[min_index] > array[j]:
            min_index = j
    array[i], array[min_index] = array[min_index], array[i]

print(array)

• 삽입 정렬 : 처리되지 않은 데이터를 하나씩 골라 적절한 위치에 삽입.
  • 선택 정렬과 비교하면 구현이 좀 어렵지만 효율적이다.
  • 시간 복잡도 : $O(n^2)$

#삽입 정렬
array = [7, 5, 9, 0, 3, 1, 6, 2, 4, 8]

for i in range(1, len(array)):
    for j in range(i, 0, -1):
        if array[j] < array[j - 1]:
            array[j], array[j - 1] = array[j - 1], array[j]
        else:
            break

print(array)

• 퀵 정렬 : 기준 데이터 설정 후, 그 기준보다 큰 데이터와 작은 데이터의 위치를 바꾸는 방법

  • 일반적으로 가장 많이 사용되는 정렬 알고리즘
  • 병합 정렬과 더불어 대부분의 프로그래밍 언어의 정렬 라이브러리의 근간이 된다.
  • 기준은 피봇(pivot)이라 한다.
  • 시간 복잡도 : $O(n^2)$, 최적의 경우 : $O(n \log n)$

#퀵 정렬
array = [7, 5, 9, 0, 3, 1, 6, 2, 4, 8]

def quick_sort(array):
    # 리스트가 하나 이하의 원소만을 담고 있다면 종료
    if len(array) <= 1:
        return array
    pivot = array[0]    #피벗은 첫 번째 원소
    tail = array[1:]    #피벗을 제외한 리스트

    left_side = [x for x in tail if x <= pivot] #분할된 왼쪽 부분
    right_side = [x for x in tail if x > pivot] #분할된 오른쪽 부분

    # 분할 이후 왼쪽 부분과 오른쪽 부분에서 각각 정렬 수행하고, 전체 리스트 변환
    return quick_sort(left_side) + [pivot] + quick_sort(right_side)

print(quick_sort(array))

• 계수 정렬 : 특정한 조건이 부합할 때만 사용할 수 있지만 매우 빠르게 동작하는 정렬 알고리즘
  • "데이터의 크기 범위가 제한되어 정수 형태로 표현할 수 있을 때" 사용 가능
  • 최악의 경우에도 $O(n + k)$ 보장, $n =$ 데이터 $k =$ 최댓값
  • 리스트 원소를 인덱스에 대응시켜 카운트 한 다음, 출력
  • 공간 복잡도가 비교적 높다. -> $O(n + k)$
  • 동일한 값을 가지는 데이터가 여러개 등장할 때 효과적

#계수 정렬
## 모든 원소의 값이 0보다 크거나 같다고 가정 
array = [7, 5, 9, 0, 3, 1, 6, 2, 4, 8, 0, 5, 2]
## 모든 범위를 포함하는 리스트 선언
count = [0] * (max(array) + 1)

for i in range(len(array)):
    count[array[i]] += 1 # 각 데이터에 해당하는 인덱스의 값 증가

for i in range(len(count)): # 리스트에 기록된 정렬 정보 확인
    for j in range(count[i]):
        print(i, end= ' ')  # 띄어쓰기를 구분으로 등장한 횟수만큼 인덱스 출력