ฉันไม่เห็นสาเหตุที่ heapsort ถูกพิจารณาเป็นอัลกอริธึม เรียงลำดับแบบ inplace
ฉันหมายถึงโครงสร้างข้อมูลพิเศษที่มีองค์ประกอบของอาร์เรย์ที่เรียงลำดับเช่น heap ใช้เพื่อช่วยในการแยกค่า min และกระบวนการเรียงลำดับ
ดังนั้นฉันอาจเข้าใจผิดนิยามของสถานที่ที่นี่หรือไม่
แต่การเรียงลำดับการแทรกนั้นชัดเจนว่ามันเป็นอัลกอริธึมแบบ inplace นั่นคือไม่จำเป็นต้องมีหน่วยความจำเพิ่มเติมสำหรับองค์ประกอบ
แล้วทำไมมันถึงเข้ามาแทนที่
คำตอบ:
ฉันหมายถึงโครงสร้างข้อมูลพิเศษที่มีองค์ประกอบของอาร์เรย์ที่เรียงลำดับเช่น heap ใช้เพื่อช่วยในการแยกค่า min และกระบวนการเรียงลำดับ
ไม่อาร์เรย์ได้รับการแปลงเพื่อให้สอดคล้องกับข้อ จำกัด ของฮีปโดยไม่ต้องใช้หน่วยความจำเสริมมากกว่า O (1) (อันที่จริงสิ่งที่คุณต้องมีก็คือหน่วยความจำเสริมเพียงพอที่จะเก็บองค์ประกอบหนึ่งของอาเรย์เพื่อจุดประสงค์ในการแลกเปลี่ยนรวมถึงบูลีนหรือสองและตัวแปรลูปหรือสอง)
โอเคในทางเทคนิคอาจเป็นได้ว่าฮีปพอร์ตมักจะอธิบายว่าใช้ฮีปแยกต่างหาก
คุณอาจขาดความเข้าใจพื้นฐานที่อาร์เรย์สามารถใช้เพื่อระบุเค้าโครงของต้นไม้
สมมติว่าคุณมีต้นไม้ไบนารีและโหนดภายในอยู่ที่ดัชนีฉันของอาร์เรย์ จากนั้นดัชนีอาร์เรย์ของพาเรนต์และลูกของโหนดนั้นสามารถพบได้โดย:
Parent(i) = floor(i/2)
Left child(i) = 2i
Right child(i) = 2i + 1
ดู:
http://www.personal.kent.edu/~rmuhamma/Algorithms/MyAlgorithms/Sorting/heapSort.htm
เนื่องจากฮีปสามารถเก็บและจัดระเบียบทั้งหมดในอาเรย์ได้ดังนั้นฮีปพอร์ตสามารถเรียกใช้ในสถานที่โดยการย้ายองค์ประกอบไปรอบ ๆ ภายในอาเรย์อินพุต แน่นอนฮีปนั้นถูกสร้างและจัดการโดยใช้อาร์เรย์อินพุตดั้งเดิม
ถ้าอย่างที่คุณพูดคน ๆ หนึ่งต้องการโครงสร้างพิเศษเพื่อสร้างฮีปจริงๆแล้วฮีปพอร์ตจะไม่ใช่อัลกอริทึมการเรียงลำดับแบบ inplace
อย่างไรก็ตามนี่ไม่ใช่กรณี คุณสามารถสร้างฮีปในอาเรย์เดียวกับที่คุณต้องการเรียงลำดับและหลังจากนั้นคุณก็ใช้อัลกอริทึมของฮีปพอร์ตดังนั้นจึงเรียงลำดับ inplace
ในวิทยาการคอมพิวเตอร์อัลกอริทึมแบบ in-place (หรือในละติน in situ) เป็นอัลกอริทึมที่แปลงอินพุตโดยใช้โครงสร้างข้อมูลที่มีพื้นที่เก็บข้อมูลขนาดเล็กจำนวนคงที่ โดยทั่วไปอินพุตจะถูกเขียนทับโดยเอาต์พุตเมื่ออัลกอริทึมทำงาน อัลกอริทึมที่ไม่ได้อยู่ในสถานที่บางครั้งเรียกว่าไม่ได้อยู่ในสถานที่หรือนอกสถานที่
มีการพิจารณาในสถานที่เนื่องจากมีความต้องการพื้นที่น้อยมาก (คงที่หรือไม่มีเลยถ้าคุณใช้การทำงานระดับบิตเพื่อสลับรายการ) ตัวอย่างเช่น MergeSort ไม่ได้อยู่ในตำแหน่งเนื่องจากชุดอินพุตไม่ถูกแก้ไขในแต่ละการวนซ้ำของตัวอย่างการค้นหา
วิธีที่ดีที่สุดในการแสดงให้เห็นถึงความแตกต่างระหว่างอัลกอริธึมในสถานที่และอัลกอริธึมนอกสถานที่น่าจะดูที่รหัสการกลับตัวของสตริง C / C ++ ต่อไปนี้ซึ่งทำหน้าที่แทน (จาก K&R):
void reverse(char s[])
{
int c, i, j;
for (i = 0, j = strlen(s)-1; i < j; i++, j--) {
c = s[i];
s[i] = s[j];
s[j] = c;
}
}
ตัวอย่างเช่นถ้าคุณอ่านสตริงอินพุตจากปลายและวางอักขระในบัฟเฟอร์อื่นมันจะเป็นอัลกอริทึมการย้อนกลับสตริงนอกสถานที่