* 공부용의 자유로운 글씨😀
『가장 쉬운 독학 알고리즘 첫걸음 - C&자바편』 공부용이다.
다중 반복문의 기초로 구구단 알고리즘을 공부한다.
의사 코드는 아래와 같다.
이 의사 코드를 자바로 짜면 아래와 같다.
삽입 정렬
삽입 정렬은 배열을 정렬하는 알고리즘이다.
배열 첫 번째 요소를 이미 존재한다고 가정하고, 나머지 요소를 하나 씩 삽입해 나간다.
삽입할 때 이미 존재하는 요소와 크기를 비교하여 삽입 위치를 결정한다.
마지막 요소를 삽입하면 전체 배열의 정렬이 완료된다.
* 배열 요소를 하나씩 삽입하면서 정렬한다.
의사 코드를 짜면 이렇게 된다.
이건 오름차순이고, 내림차순으로 바꾸면 이렇게 된다.
break 대신 반복문에 조건을 걸어도 동작은 똑같다.
맨 마지막에 a[cmp+1] = temp;
를 하는 이유는, 원래 값은 위치가 바뀌어 버리니까 원래 값을 보존하기 위해 사용하는 것이다.
추적 코드를 적으면 아래와 같다.
public class 삽입정렬 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
int [] a = {90, 34, 78, 12, 56};
int ins, cmp, temp;
System.out.println("변경 전 a 값");
for(int i : a){
System.out.print(i+"\t");
}
for(ins = 1; ins < 5; ins++){
temp = a[ins]; //temp에 삽입할 값을 저장한다.
System.out.println("\t외부 반복문 " + " ins : " + ins + " a[ins] : " + a[ins]);
for(cmp = ins - 1; cmp >= 0; cmp--){
System.out.println("\t\t내부 반복문 " + " cmp : " + cmp + " a[ins] : " + a[cmp]);
//cmp 값은 ins 에서 1씩 감소하므로, 1씩 감소시킨다.
if(a[cmp] > temp){
a[cmp+1 ] = a[cmp]; //뒤쪽으로 하나 이동
}else{
//같거나 temp 값이 더 크면 종료
break;
}
}
a[cmp+1] = temp;
}
System.out.println("\n\n변경 후 a 값");
for(int i : a){
System.out.print(i+"\t");
}
}
}
(의외로 vsCode도 복사 붙여넣기 디자인을 제공해서 놀람)
추적 코드 결과는 아래와 같다.
버블 정렬
버블 정렬은
1. 배열의 끝에서 처음까지 이웃 사이의 요소를 비교하여 작은 값이 앞으로 오도록 요소를 교체한다.
2. 이를 반복하면 배열의 시작 부분에 가장 작은 값을 갖는 요소가 위치한다.
3. 다음으로 나머지 요소에 대해 같은 과정을 거치면 두 번째로 작은 요소가 위치한다.
4. 이같은 절차를 반복하여 배열 전체를 정렬한다.
cmp 값은 1씩 증가하지만, 비교하는 값이 전체크기 - ins값 -1 보다 작아야 하기 떄문에
ins 값이 증가할 수록 내부 반복문 검색 범위는 줄어든다.
* 앞 부분이 이미 정렬이 되었기 때문에 여러 번 돌리지 않는다.
조건문 안에서는 뒷 요소가 더 작을 경우 현재 것과 위치를 변경해준다.
자바로 구현하면 아래와 같다.
public class 버블정렬 {
public static void printArr(int [] arr){
for(int i : arr){
System.out.print(i+"\t");
}
System.out.println("");
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
int [] a = {90, 34, 78, 12, 56};
int ins, cmp, temp;
System.out.println("정렬 전");
printArr(a);
for(ins = 0; ins <a.length -1; ins++){
for(cmp = 0; cmp < a.length - ins - 1; cmp++){
if(a[cmp] > a[cmp+1]){
//다음 요소가 더 작으면 위치 변경
System.out.println("\t위치 변경 : " + a[cmp] + " 와 " + a[cmp+1]);
temp = a[cmp];
a[cmp] = a[cmp+1];
a[cmp+1] = temp;
}
}
}
System.err.println("정렬 후 ");
printArr(a);
}
}
추적 코드는 아래와 같다.
선택 정렬
선택 정렬은 자연스러운 알고리즘이다.
1. 배열의 처음부터 끝까지 하나씩 값을 확인해서 전체 최소값을 선택한다.
2. 최소값과 선두 요소를 교환한다.
3. 작은 요소가 확정된다.
4. 또 다시 두번째 요소에서 끝까지 같은 과정을 거치면 두 번쨰로 작은 요소가 확정된다.
5개가 있으면
5- > 4 -> 3- > 2 - > 1개를 다 찾아보는 정렬이다.
의사 코드는 아래와 같다.
배열의 왼쪽 요소부터 최소값을 배열하므로 min <- ins 를 사용한다.
자바 코드로 짜면 아래와 같다.
public class 선택정렬 {
public static void printArr(int [] arr){
for(int i : arr){
System.out.print(i+"\t");
}
System.out.println("");
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
int [] a = {90, 34, 78, 12, 56};
int ins, cmp, min, temp;
System.out.println("정렬 전 ");
printArr(a);
for(ins = 0; ins <a.length-1; ins++){
for(cmp = ins+1; cmp < a.length; cmp++){
if(a[cmp] < a[ins]){
//왼쪽 요소보다 다음 것이 크면
min = cmp;
temp = a[ins];
a[ins] = a[min];
a[min] = temp;
System.out.println("\t" + ins + "번째에 더 작은 값 " + a[ins] + " 현재 작았던 값 : " + a[min]);
}
}
}
System.out.println("정렬 후 ");
printArr(a);
}
}
추적 코드를 삽입하면 위와 같다.
실행 횟수를 확인하려면 아래와 같이 코드를 변경해 본다.
public class 선택정렬 {
public static void printArr(int [] arr){
for(int i : arr){
System.out.print(i+"\t");
}
System.out.println("");
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
int [] a = {90, 34, 78, 12, 56};
int ins, cmp, min, temp;
System.out.println("정렬 전 ");
printArr(a);
for(ins = 0; ins <a.length-1; ins++){
int cnt = 1;
for(cmp = ins+1; cmp < a.length; cmp++){
System.out.print("\t\t" + ins + "번째 " + cnt + "번 실행");
if(a[cmp] < a[ins]){
//왼쪽 요소보다 다음 것이 크면
min = cmp;
temp = a[ins];
a[ins] = a[min];
a[min] = temp;
System.out.print("에 더 작은 값 " + a[ins] + " 현재 작았던 값 : " + a[min]+"\n");
}else{
System.out.print("\n");
}
cnt++;
}
}
System.out.println("정렬 후 ");
printArr(a);
}
}
첫번째 실행 : 전체 = 4번
두번째 실행 : 전체-1 = 3번
세번째 실행 : 전체-2 = 2번
네번째 실행 : 전체-3 = 1번
이렇게 반복해서 정렬 확정을 하는 것이 선택 정렬의 특징이다.
댓글
댓글 쓰기