Programmeerimismaailmas kasutatakse andmete kindlas järjekorras järjestamiseks laialdaselt sorteerimisalgoritme. Üks selline algoritm on Bubble Sort, mida saab Pythonis hõlpsasti rakendada. Selles artiklis uuritakse mullide sortimise algoritmi, selgitatakse selle rakendamist Pythonis, antakse samm-sammult juhend selle algoritmi kasutamiseks ning süvenetakse seotud teekidesse ja funktsioonidesse, mis võivad aidata selle jõudlust parandada.
Mullsorteerimine on lihtne sortimisalgoritm, mis vahetab korduvalt külgnevaid elemente, kui need on vales järjekorras. Vaatamata sellele, et see ei ole kõige tõhusam algoritm, on see endiselt populaarne, kuna see on hõlpsasti mõistetav ja rakendatav, eriti algajatele. Järgmine Pythoni kood demonstreerib mullide sortimise algoritmi põhirakendust:
def bubble_sort(arr):
n = len(arr)
for i in range(n):
for j in range(0, n-i-1):
if arr[j] > arr[j+1]:
arr[j], arr[j+1] = arr[j+1], arr[j]
Jagame nüüd koodi lahti ja mõistame samm-sammult, kuidas see toimib:
1. Määratlege funktsioon „bubble_sort”, mis aktsepteerib sisendina massiivi (või loendit) nimega „arr”.
2. Hankige massiivi pikkus ja salvestage see muutujasse "n".
3. Rakendage kaks pesastatud tsüklit: välimine tsükkel kordab kõiki massiivi elemente, sisemine tsükkel aga massiivi algusest viimase sortimata elemendini.
4. Võrrelge sisemises tsüklis praegust elementi "arr[j]" järgmise elemendiga "arr[j+1]". Kui praegune element on suurem kui järgmine, vahetage need.
5. Jätkake seda protsessi, kuni kogu massiiv on järjestatud kasvavas järjekorras.
Pythoni sisseehitatud sortimisfunktsioonid
Kuigi mullsorteerimine võib olla kasulik sortimisalgoritmide põhitõdede mõistmiseks, pakub Python sisseehitatud funktsioone, mis pakuvad kiiremat ja tõhusamat viisi andmete sortimiseks. Kaks tavaliselt kasutatavat meetodit on sorteeritud () funktsioon ja list.sort() meetod.
. sorteeritud () funktsioon tagastab antud itereeritava elementidest uue sorteeritud loendi, samas kui list.sort() meetod sorteerib loendi elemendid ilma uut loendit loomata. Mõlemad funktsioonid aktsepteerivad kahte valikulist parameetrit: klahv ja tagurpidi. Võtmeparameeter määrab sortimiseks kohandatud funktsiooni ja vastupidine parameeter näitab, kas sortida kasvavas (False) või kahanevas (True) järjekorras.
[h2]Mulli sortimise toimivuse optimeerimine
Bubble Sort on tuntud oma halva tõhususe poolest, eriti suurte andmekogude puhul. Algoritmis saab selle toimivuse parandamiseks siiski teatud muudatusi teha. Üks selline modifikatsioon on optimeeritud mullide sortimine, mis võib mõnel juhul jõudlust oluliselt parandada. Selle optimeerimise põhiidee on lõpetada iteratsioon, kui sisemises tsüklis pole vaja vahetusi.
Järgmine kood demonstreerib Bubble Sorti optimeeritud versiooni:
def optimized_bubble_sort(arr):
n = len(arr)
for i in range(n):
swapped = False
for j in range(0, n-i-1):
if arr[j] > arr[j+1]:
arr[j], arr[j+1] = arr[j+1], arr[j]
swapped = True
if not swapped:
break
Selles optimeeritud versioonis on kasutusele võetud tõeväärtus muutuja nimega 'swapped'. See jälgib, kas iga sisetsükli iteratsiooni ajal toimub vahetusi. Kui vahetust pole vaja, on massiiv juba sorteeritud ja algoritm võib varakult lõpetada, vältides tarbetuid iteratsioone.
Kokkuvõtteks võib öelda, et Bubble Sort on lihtne sorteerimisalgoritm, mis on kasulik sortimise ja algoritmilise mõtlemise põhitõdede õppimisel. Kuigi see ei pruugi olla kõige tõhusam sortimisalgoritm, muudab selle rakendamise lihtsus heaks lähtepunktiks programmeerijatele, kes pole sortimisalgoritmidega tutvunud. Selle rakendamise mõistmise, sisseehitatud sortimisfunktsioonide uurimise ja jõudluse optimeerimise kaudu saab paremini hinnata andmete organiseeritud korraldamise protsessi, parandades seeläbi nende programmeerimisoskusi.
