Что такое сортировка массивов?

Сортировка массива - это процесс отбора отдельных элементов массива и их упорядочения в некотором типе логического порядка в соответствии с рядом правил, определенных пользователем. Процесс включает в себя пошаговое выполнение массива, по одному элементу за раз, и проверку этого элемента на соответствие окружающим элементам, чтобы определить, нужно ли его перемещать в другой индекс в массиве. При выполнении сортировки массива можно использовать несколько алгоритмов, особенно когда условия сортировки являются числовыми, а не чем-то более произвольным. Большинство алгоритмов сортировки массивов измеряются по их скорости и эффективности, причем самые медленные алгоритмы проще всего программировать, а самые быстрые - гораздо сложнее.

Самый простой алгоритм сортировки массивов называется пузырьковой сортировкой, и он также является самым медленным. Процесс начинается с цикла, который будет проходить через каждый элемент в массиве. Текущий элемент сравнивается со следующим элементом в массиве, и, если следующий элемент имеет более низкое значение, чем текущий элемент, данные по индексам переключаются. Недостаток пузырьковой сортировки состоит в том, что ей необходимо несколько раз пройти по массиву, чтобы выполнить все необходимые перестановки для сортировки массива. В самых базовых реализациях сортировка будет проходить по всему массиву по одному полному разу для каждого элемента, который он содержит.

Выборочная сортировка использует алгоритм, который выполняет сортировку массива несколько более эффективным способом, чем пузырьковая сортировка, но все же требует многократных итераций по массиву. Эта сортировка начинается с цикла по массиву, чтобы найти элемент с наименьшим значением. Этот элемент затем помещается в первый индекс массива, и некоторые переменные отслеживания увеличиваются. Затем цикл повторяется, ища следующее наименьшее значение, которое затем будет помещено во второй индекс массива. Процесс продолжается до тех пор, пока элемент с наибольшим значением не будет помещен в последний индекс массива.

Метод сортировки массивов, который может быть эффективным, но иногда сложным для реализации, известен как быстрая сортировка. Быстрая сортировка предполагает получение значения, которое находится в середине всех возможных значений, содержащихся в массиве. Алгоритм проходит по всем элементам массива и помещает все значения больше, чем медианное число в конце массива, и меньшие значения в начале. Этот процесс выполняется рекурсивно для блоков массива, пока, в конце, весь массив не будет отсортирован. Предполагая, что среднее значение, используемое для массива, является достаточно точным, это может быть очень быстрый способ сортировки.

Одним из факторов, который может повлиять на алгоритм сортировки массивов, является средство, с помощью которого данные проверяются на эквивалентность. Простые числа легко сравнивать, для которых значение больше, но это может быть не так для сложных классов данных, в которых необходимо сравнивать несколько условий. Чем больше времени требуется для сравнения того, является ли один элемент больше или меньше другого, тем больше времени потребуется алгоритму для сортировки массива.