الفرز هو الطريقة المستخدمة لترتيب العناصر بالترتيب الصحيح. إنها تقنية تستخدم في هياكل البيانات والخوارزميات. يمكن إجراء الفرز باستخدام عدة طرق.
يستخدم كل من Quicksort و Merge Sort طريقة divide and Conquer لفرز العناصر. إنها طريقة نقوم فيها بتقسيم العناصر إلى قسمين ودمجها بعد إعادة ترتيب العناصر.
الوجبات السريعة الرئيسية
- الفرز السريع عبارة عن خوارزمية فرز تستخدم عنصر محوري لتقسيم المصفوفة إلى قسمين وفرزهما بشكل متكرر. في المقابل ، يقسم Merge Sort المصفوفة إلى نصفين ، ويصنفهما بشكل منفصل ، ويدمجهما.
- الفرز السريع له تعقيد زمني أسوأ حالة لـ O (n ^ 2) ، ولكن في المتوسط ، لديه تعقيد زمني لـ O (n log n) ، في حين أن Merge Sort لديه تعقيد زمني مضمون لـ O (n log n).
- الفرز السريع عبارة عن خوارزمية فرز موضعية ، مما يعني أنها لا تتطلب ذاكرة إضافية ، بينما يتطلب Merge Sort ذاكرة إضافية لتخزين المصفوفات المؤقتة أثناء خطوة الدمج.
الفرز السريع مقابل دمج الفرز
الفرز السريع هو الفرز خوارزمية يستخدم أسلوب فرق تسد لفرز مصفوفة أو قائمة من العناصر. الفرز السريع فعال ويتم استخدامه عمليًا. فرز الدمج هو خوارزمية فرق تسد التي تقسم المصفوفة إلى نصفين. إنه مفيد لمجموعات البيانات الكبيرة.
في الفرز السريع ، يمكنك اختيار أي عنصر عشوائي وتسميته كمحور. هذا هو العنصر الذي سيقسم المصفوفة أو يقسمها إذا كنت محتارًا بشأن العنصر الذي يجب أن يؤخذ كمحور.
ثم يمكنك الانتقال إلى العنصر الأول كعنصر محوري. أسوأ حالة هي o (n ^ 2). متوسط الحالة هو o (n log n). أفضل حالة هي o (n).
يعد فرز الدمج أحد الخوارزميات الأكثر استخدامًا واحترامًا في هياكل البيانات. لديها العديد من المزايا عند مقارنتها بالفرز السريع بسبب تعقيدها الزمني. أسوأ حالة هي o (n log n). متوسط الحالة هو o (n log n). أفضل حالة هي o (n log n).
جدول المقارنة
| معلمات المقارنة | فرز سريع | دمج الفرز |
|---|---|---|
| تعريف | إنها إحدى خوارزميات الفرز لترتيب العناصر. | إنها خوارزمية تستخدم لفرز العناصر من خلال مقارنتها. |
| الفضاء | يستخدم الحد الأدنى من المساحة. | يستخدم مساحة أكبر. |
| كفاءة المصفوفة | من الجيد العمل مع المصفوفات الأصغر. | يمكنه العمل مع جميع أنواع المصفوفات. |
| سرعة العمل | ستعمل بشكل أسرع لمجموعات البيانات الأصغر. | يحافظ على نفس السرعة لجميع مجموعات البيانات. |
| طريقة الفرز | يستخدم الفرز الداخلي. | يستخدم الفرز الخارجي. |
ما هو التصنيف السريع؟
في الفرز السريع لاختيار المحور ، يكون العنصر مهمًا جدًا لحل المشكلة. خطأ واحد بسيط سيستغرق المزيد من الوقت. بمجرد الانتهاء من عملية التقسيم ، قم بتقسيم العناصر إلى قسمين.
على سبيل المثال ، يجب أن يحتوي أحد الصفوف على عناصر أقل من المحور ، بينما يجب أن يحتوي الصف الآخر على عناصر أكبر من المحور.
ثم الخطوة التالية هي فرز العناصر بشكل متكرر. يسمى القسم الموجود في أقصى اليسار القسم الأيسر. يسمى القسم الموجود في أقصى اليمين القسم الصحيح. يعني تقسيم المشكلة إلى قسمين أنك تختصرها في إطار زمني خطي. هذا هو سبب متوسط تعقيدها الزمني.
يتم استخدام ميزة "الفرز السريع" عندما تعتقد أن لديك عددًا قليلاً جدًا من العناصر. لأنه عندما تحاول فرزها بعدد كبير من العناصر ، فقد ترتكب خطأ إذا حاولت القيام بذلك للمرة الأولى. أيضًا ، يستغرق الأمر وقتًا أطول لحل المشكلة لعناصر أكبر.
إنها طريقة أسهل لأنها تتطلب مساحة محدودة وبعض المعرفة الجيدة. يقارن العنصر المحوري العنصر بجانبيه الأيمن والأيسر أيضًا. كان يفعل هذا حتى يتم ترتيب جميع العناصر بشكل صحيح طلب.
ما هو دمج الفرز؟
دمج الفرز هو خوارزمية قائمة على المقارنة. لا يزال يحتفظ بترتيب العناصر حتى بعد الفرز. يتم استخدامه لتقسيم المصفوفة إلى قسمين. سيقوم بفرز كل مصفوفة ثم دمجها معًا. تتطلب تقنية الفرز هذه مساحة ذاكرة إضافية لفرز المصفوفة المساعدة.
نظرًا لأن هذا يقسم العنصر مرارًا وتكرارًا حتى يصبح واحدًا ، فإن هذه التقنية تقلل من وقت الفرز. تستخدم هذه الطريقة ثلاث مصفوفات. يتم استخدام أول صفيفين لتخزين نصف العناصر. ثم يتم استخدام القائمة التالية لتخزين قائمة المصفوفات المصنفة النهائية.
بعد هذه العملية ، سيتم فرز كل مجموعة بشكل متكرر. تتمثل إحدى الخطوات الرئيسية في دمج الفرز في تحديد نقاط التوقف. هو في الأساس تحديد تصاعدي أو تنازلي عدد في مجموعة العناصر. ثم قم بتخزينها في المصفوفة وأخيرًا دمجها باستخدام التقنيات.
يعد فرز الدمج مكانًا رائعًا لبدء عملية فرق تسد. العيب هو أنه يجب أن يجعل جميع عناصر المصفوفة الفرعية في خلية متكررة منفصلة ، لكن الإجابة ستكون دقيقة. أحد المفاهيم المهمة المتعلقة بخوارزمية فرز الدمج هي طريقة الانعكاس.
الاختلافات الرئيسية بين الفرز السريع ودمج الفرز
- يمنحك Merge Sort قيمة دقيقة بغض النظر عن عدد كبير من العناصر ولكنه يأخذ مساحة أكبر للحساب مقارنة بالفرز السريع.
- يعد فرز الدمج أسرع إلى حد ما عند مقارنته بالفرز السريع.
- يعتمد الترتيب السريع في الغالب على تبديل العناصر. من ناحية أخرى ، يعتمد دمج الفرز على دمج المصفوفات التي تم فرزها.
- يتطلب Quicksort بعض الذاكرة الإضافية للتكرار. لكن دمج الفرز يتطلب ذاكرة إضافية لكل من العودية وكذلك للدمج.
- يعد Quicksort أسرع عند مقارنته بفرز الدمج في حل المشكلة بسبب متطلبات المساحة الخاصة به.
- https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-540-87744-8_21
- https://www.mdpi.com/2073-8994/9/9/176
آخر تحديث: 12 يوليو 2023
لقد بذلت الكثير من الجهد في كتابة منشور المدونة هذا لتقديم قيمة لك. سيكون مفيدًا جدًا بالنسبة لي ، إذا كنت تفكر في مشاركته على وسائل التواصل الاجتماعي أو مع أصدقائك / عائلتك. المشاركة هي ♥ ️
سانديب بهانداري حاصل على بكالوريوس هندسة في الحاسبات من جامعة ثابار (2006). لديه 20 عامًا من الخبرة في مجال التكنولوجيا. لديه اهتمام كبير في المجالات التقنية المختلفة ، بما في ذلك أنظمة قواعد البيانات وشبكات الكمبيوتر والبرمجة. يمكنك قراءة المزيد عنه على موقعه صفحة بيو.
إن شرح المقالة لعملية الفرز العودي وحالات الاستخدام المحددة لـ Quick Sort و Merge Sort مفيد للغاية. ويغطي السيناريوهات المثلى لتنفيذ كل طريقة فرز ويسلط الضوء على المزايا والعيوب المحتملة لكلا الخوارزميتين.
أنا أشارك وجهة نظرك، كيفن. يوفر توضيح المقالة لعمليات الفرز العودية والتطبيق الواقعي لـ Quick Sort وMerge Sort مقارنة شاملة، مما يجعل من السهل معرفة متى يتم استخدام كل خوارزمية للحصول على أفضل النتائج.
يعد التحليل التفصيلي لخوارزمية Merge Sort ومقارنتها بـ Quick Sort ذا قيمة لا تصدق. توضح المقالة بشكل أنيق عملية فرز الدمج ومساحة الذاكرة الإضافية المطلوبة لتقنية الفرز هذه.
لا أستطيع أن أتفق أكثر، تشارلي. يصور تفصيل المقالة لعملية فرز الدمج واستخدام المصفوفات المساعدة بشكل فعال تعقيدات فرز الدمج، مما يساهم في الفهم الشامل للخوارزمية.
يعد الشرح التفصيلي للمقال لأهمية اختيار العنصر المحوري في الفرز السريع ومبادئ عمل Merge Sort مفيدًا للغاية. يوفر فهمًا شاملاً لطرق الفرز الداخلية والخارجية التي تستخدمها كلا الخوارزميتين.
أنا أكرر مشاعرك، لولا. إن الرسم التوضيحي الشامل للمقالة لأساليب الفرز الداخلية والخارجية المستخدمة في Quick Sort وMerge Sort يعزز فهم القراء للاختلافات التشغيلية وحالات الاستخدام لكل خوارزمية.
بالتأكيد، ريتشاردسون. توفر التوضيحات التفصيلية المقدمة في المقالة حول الأساليب التشغيلية لـ Quick Sort وMerge Sort رؤى قيمة حول التعقيدات والفروق الدقيقة لكل طريقة فرز.
يعد الوصف التفصيلي للمقال للمفاهيم الأساسية والمقارنة بين الفرز السريع ودمج الفرز مفيدًا للغاية. فهو يسلط الضوء بشكل فعال على الاختلافات في أساليب الفرز، مما يمكّن القراء من اتخاذ قرارات مستنيرة عند اختيار خوارزمية فرز مناسبة بناءً على احتياجاتهم الخاصة.
أنا أتوافق تمامًا مع وجهة نظرك يا تاجاكسون. إن المقارنة الشاملة للمقالة بين المبادئ الأساسية لـ Quick Sort و Merge Sort وسيناريوهات التطبيق تزود القراء بالرؤى الأساسية لتقييم وتنفيذ خوارزمية الفرز المناسبة.
بالتأكيد، تجاكسون. توضح المقالة بوضوح الاختلافات الأساسية بين الفرز السريع والفرز المدمج، مما يوفر فهمًا شاملاً للإمكانيات الفريدة لكل خوارزمية فرز وآثارها العملية.
تعرض المقالة مدى تعقيد الفرز السريع ودمج الفرز بطريقة دقيقة، مما يسهل فهمهما. يعد جدول المقارنة وسيلة فعالة لتسليط الضوء على الاختلافات بين طريقتي الفرز.
إن الشرح التفصيلي حول كيفية عمل الفرز السريع والدمج في سيناريوهات مختلفة مفيد للغاية. أقدر التطبيق العملي وأفضل سيناريوهات حالة الاستخدام الواردة في المقالة.
بالتأكيد، كاري. يوفر شرح معلمات المقارنة بين Quick Sort وMerge Sort فهمًا واضحًا للكفاءة وسرعة العمل والمساحة التي تستخدمها كل خوارزمية. وهذا يجعل من السهل اختيار طريقة الفرز الصحيحة بناءً على متطلبات محددة.
توضح المقالة تمييزًا واضحًا بين الفرز السريع والفرز المدمج، من خلال شرح النقاط الرئيسية بالتفصيل والمقارنة بين كليهما. كما يوفر أيضًا تعريفًا شاملاً للفرز السريع والفرز المدمج، مع شرح تفصيلي لغرض كل خوارزمية وأفضل سيناريو لحالة الاستخدام.
أنا أتفق معك تماما، كوكس. إنها مقالة غنية بالمعلومات وتوفر جميع المعلومات الضرورية التي قد يحتاجها المرء لفهم الفرز السريع ودمج الفرز. علاوة على ذلك، فإن جدول المقارنة بين الخوارزميتين مفيد بشكل استثنائي في فهم التطبيق العملي لكل طريقة فرز.
توضح المقالة بدقة خوارزمية الفرز السريع، وتوفر دليلاً خطوة بخطوة حول كيفية تنفيذ الفرز السريع بشكل فعال. إن شرح أهمية اختيار العنصر المحوري وعملية التقسيم مفيد بشكل خاص.
أنا أتفق تماما، كارلي. تقوم المقالة بعمل ممتاز في تبسيط العملية المعقدة للفرز السريع، مما يجعل من السهل فهم النهج خطوة بخطوة وأهميته في فرز العناصر.
توفر النظرة العامة الشاملة على Quick Sort وMerge Sort، بالإضافة إلى سرعة العمل واستخدام المساحة الخاصة بهما، مقارنة منظمة بشكل جيد. تسلط المقالة الضوء بشكل فعال على طريقة الفرز التي تستخدمها كل خوارزمية ومدى ملاءمتها لأنواع مختلفة من مجموعات البيانات.
أنا أوافق، ناتاشا. يوفر تركيز المقالة على كفاءة المصفوفة وسرعة العمل وطريقة الفرز رؤى قيمة حول التطبيق العملي للفرز السريع ودمج الفرز، مما يمكّن القراء من اتخاذ قرارات مستنيرة عند اختيار طريقة الفرز.
وفي الواقع، فإن المقارنة التفصيلية لاستخدام مساحة الخوارزميات وكفاءة المصفوفة مفيدة بشكل خاص. فهو يسمح للمطورين بتقييم خوارزمية الفرز المثالية بناءً على المتطلبات المحددة لتطبيقاتهم.
إن الشرح التفصيلي لأهمية اختيار العنصر المحوري في خوارزمية الفرز السريع والمزالق المحتملة في ارتكاب خطأ أثناء هذه العملية مفيد للغاية. فهو يوفر فهمًا واضحًا للتعقيدات التي ينطوي عليها تنفيذ الفرز السريع.
متفق عليه، إبيلي. يعد تركيز المقالة على أهمية الاختيار المحوري أمرًا بالغ الأهمية، كما أن الحذر من الأخطاء المحتملة في اختيار العنصر المحوري مفيد للقراء الذين يسعون إلى تنفيذ الفرز السريع بشكل صحيح.
إن شرح المقالة لمبادئ العمل وسيناريوهات تطبيق الفرز السريع ودمج الفرز مفصل وغني بالمعلومات بشكل ملحوظ. إنه يشرح بشكل أنيق أهمية تقليل وقت الفرز من خلال النهج العودي الذي تعتمده Merge Sort.
لا أستطيع أن أتفق أكثر، إيراسيل. يوفر تحديد المقالة للتعقيدات التشغيلية وسيناريوهات حالة الاستخدام الخاصة بالفرز السريع والفرز المدمج فهمًا شاملاً للاستراتيجيات التي تستخدمها هذه الخوارزميات للفرز الفعال.