Diferença entre classificação rápida e classificação de mesclagem

Classificar itens em uma lista é uma tarefa mundana e geralmente consome tempo. O termo classificação geralmente se refere à organização dos itens em uma lista em ordem crescente ou decrescente, com base em uma relação de ordem pré-especificada. A classificação geralmente é destinada à pesquisa, que é outra atividade fundamental no processamento de dados. Imagine como teria sido difícil pesquisar uma palavra em um dicionário se as palavras contidas nele não tivessem sido organizadas ou classificadas. Essa é a razão pela qual as entradas em um dicionário são mantidas em uma ordem alfabética padrão. Numerosas tarefas e cálculos tornam-se sem esforço simplesmente pela classificação. E é aí que os algoritmos de classificação aparecem..

Um algoritmo de classificação não é senão um método para organizar elementos de uma lista em uma ordem específica, como valor do menor para o maior, valor do maior para o menor, ordem crescente, ordem decrescente, ordem alfabética etc. As ordens mais usadas são ordem numérica e lexicográfica. Os algoritmos geralmente usam a classificação como uma sub-rotina principal. Há uma grande variedade de algoritmos de classificação usados ​​em toda parte, cada um empregando um rico conjunto de técnicas. Um desses algoritmos populares, porém igualmente poderosos, é o algoritmo Divide and Conquer, que é um algoritmo baseado em recursão multi-ramificada. Quick Sort e Merge Sort são os dois algoritmos mais usados ​​com base no algoritmo Divide and Conquer.

O que é a classificação rápida?

O Quick Sort é um algoritmo de classificação altamente eficiente, porém eficaz, baseado na abordagem de dividir e conquistar, que é bastante semelhante à abordagem dinâmica na qual um problema é dividido em dois ou mais subproblemas e depois resolvido recursivamente. Se o tamanho dos subproblemas for pequeno o suficiente, eles serão resolvidos simplesmente de maneira direta e sem aborrecimentos. Também chamado de classificação de troca de partição, o algoritmo de classificação rápida divide a lista a ser classificada em três partes principais: 1) Elemento dinâmico (elementos centrais), 2) elementos menores que o dinâmico e 3) elementos maiores que o dinâmico. O próprio pivô é movido entre os dois grupos para sua posição final e o QUICK SORT é então aplicado recursivamente.

O que é a classificação de mesclagem?

O Merge Sort é outro algoritmo de classificação de uso geral baseado na técnica de dividir e conquistar. É um dos algoritmos de classificação mais respeitados e populares, projetados para serem usados ​​com eficiência para classificar dados armazenados externamente em um arquivo. Ele oferece o comportamento de O (n log n) na pior das hipóteses, ao usar armazenamento extra de O (n). Ele divide uma coleção 'A' em duas coleções menores, cada uma das quais é classificada. Na fase final, essas duas coleções classificadas são mescladas novamente em uma única coleção de tamanho n. Esta será a lista classificada. O algoritmo é bastante rápido e também é uma classificação estável, sendo ideal para Listas Vinculadas.

Diferença entre Classificação Rápida e Classificação de Mesclagem

Fundamentos

- A Classificação Rápida e a Classificação por Mesclagem são os algoritmos de classificação baseados em dividir e conquistar com o mesmo princípio básico - dividir um problema em dois ou mais subproblemas e depois resolvê-los recursivamente. No entanto, eles diferem nos procedimentos de mesclagem e em termos de desempenho. A Classificação Rápida geralmente é melhor e mais rápida do que outros algoritmos de classificação, incluindo a Classificação por Mesclagem quando se trata de um pequeno conjunto de dados, enquanto a Classificação por Mesclagem mantém a consistência, independentemente do tipo de conjunto de dados. A classificação rápida é ideal para matrizes, enquanto a Merge Sort é ideal para listas vinculadas.

Complexidade do espaço

- A classificação no algoritmo Quick Sort é feita de forma recursiva, e cada chamada recursiva requer o lugar da pilha. Não requer espaço extra para mesclagem, exceto um único espaço de memória para mesclagem. Como é um algoritmo de classificação no local, não é necessário espaço adicional para realizar a classificação. De fato, ele usa a mesma matriz ao dividir e mesclar a matriz. Em Merge Sort, por outro lado, existem várias maneiras de representar dados em um arquivo ou em uma matriz, portanto, ele precisa de áreas de trabalho como subarquivos ou matrizes do mesmo tamanho que requerem espaço extra.

Complexidade do pior caso

- O pior comportamento para a Classificação Rápida ocorre quando o particionamento é desequilibrado, o que depende de quais elementos são usados ​​para particionamento; nesse caso, o algoritmo é executado de forma assintoticamente tão lenta quanto a classificação de inserção. O pior desempenho da Classificação Rápida é O (n²) e é deixado como um exercício. No entanto, isso pode ser evitado escolhendo o pivô certo. O pior caso de Merge Sort, por outro lado, ocorre quando é necessário fazer o número máximo de comparações. Considerando o desempenho linear para mesclagem, o pior desempenho da Merge Sort é O (n log₂ n).

atuação

- Embora os algoritmos Quick Sort e Merge Sort sejam baseados na abordagem de dividir e conquistar para classificação, eles diferem pelos métodos usados ​​para executar os procedimentos de divisão e mesclagem. Para a Classificação Rápida, a maior parte do trabalho é particionar a lista em duas sub-listas que ocorrem antes da classificação das sub-listas. Para Mesclar Classificação, a maior parte do trabalho é mesclar duas sub-listas, que ocorrem depois que as sub-listas são classificadas. A Merge Sort requer uma matriz temporária para mesclar duas sub-matrizes, enquanto que nenhum espaço adicional na matriz é necessário para a Classificação Rápida, tornando-o mais eficiente em termos de espaço que a Classificação por Marge.

Classificação Rápida vs. Classificação de Mesclagem: Gráfico de Comparação

Resumo de Classificação Rápida vs. Classificação de Mesclagem

Os algoritmos Quick Sort e Merge Sort são baseados na abordagem de dividir e conquistar para classificação. No entanto, eles diferem pelos métodos usados ​​para executar os procedimentos de divisão e mesclagem. Eles basicamente trabalham com o mesmo princípio - dividir um problema em dois ou mais subproblemas e depois resolvê-los recursivamente. A classificação de mesclagem é mais eficiente do que a classificação rápida no pior caso, mas os dois são igualmente eficientes no caso médio. Mas a Classificação Rápida é mais eficiente em termos de espaço que a Classificação por Mesclagem. Portanto, a Classificação Rápida é, sem dúvida, mais rápida e melhor do que a Classificação por Mesclagem, mas se torna ineficiente em poucas situações, como em comparações.