2023.12.28

CS50でのソートと検索アルゴリズムの理解

marugotoyoten

cs50のYoutube動画「CS50でのソートと検索アルゴリズムの理解」について要点と要約をまとめました

３つの要点

要点１
選択ソート、バブルソート、挿入ソートの要点: CS50では、選択ソートは最小の未ソート要素を見つけて交換し、バブルソートは隣接する要素を交換し、挿入ソートは要素を1つずつシフトしてソートされた配列を構築します。
要点２
マージソートの要点: マージソートは配列を分割し、正しい順序で結合します。最悪の実行時間はn回のlog nです。
要点３
線形検索と二分検索の要点: 線形検索は配列を順番に検索し、二分検索はソートされた配列を使用して要素を半分に分割します。二分検索の最悪の実行時間はlog nです。

要約

選択ソート、バブルソート、挿入ソート
CS50では、さまざまなソートと検索アルゴリズムについて学びます。このビデオでは、選択ソート、バブルソート、挿入ソートに焦点を当てています。選択ソートは、未ソートの要素の中で最小の要素を見つけ、未ソートの最初の要素と交換することを行います。バブルソートは、隣接する要素のペアを交換して、大きな要素を右に移動し、小さな要素を左に移動します。挿入ソートは、要素を1つずつシフトして、小さな要素に場所を作りながらソートされた配列を構築します。

マージソート
もう1つのソートアルゴリズムであるマージソートについても学びます。これは、配列を小さな配列に分割し、それらを正しい順序で結合することを行います。このプロセスは、完全にソートされた配列が得られるまで続きます。マージソートの最悪の実行時間は、n回のlog nであり、大きな配列に対して効率的なアルゴリズムです。

線形検索と二分検索
ソートアルゴリズムに加えて、検索アルゴリズムについても探求します。線形検索は、配列を左から右に反復処理して目的の要素を見つける方法です。線形検索の最悪の実行時間はOですが、最良の場合は定数時間で完了することができます。一方、二分検索は、ソートされた配列を必要とし、分割統治法を使用して各ステップで要素の半分を排除します。二分検索の最悪の実行時間はlog nであり、線形検索よりも効率的です。

考慮事項と結論
線形検索と二分検索の選択時には、配列のサイズとソート済みかどうかを考慮することが重要です。二分検索の最悪の実行時間は優れていますが、配列を先にソートすることで追加の時間がかかる場合があります。全体として、これらのソートと検索アルゴリズムの理解は、コンピュータサイエンスにおける効率的な問題解決に不可欠です。

▼今回の動画