[프로그래머스] K번째수 - 정렬

 

코딩테스트 푸는겸, 수업후에 알고리즘 복습한적없으니까 여기다가 작성하려한다.

 

     정렬 종류

• 선택정렬
• 삽입정렬
• 버블 정렬
• 셸 정렬
• 병합 정렬
• 퀵 정렬
• 히프 정렬
• 기수 정렬

삽입정렬같은경우 최선의 시간복잡도가 O(n)이지만 평균과 최악이 무려 n^2이나 된다.

삽입과 버블정렬의 경우 그냥 안좋다...언제나 n^2!

셸같은 경우엔 삽입정렬의 상위호환정도로 생각하면 될거같다.

알고리즘 수업을 듣던 때를 생각해보면, 퀵/힙/병합 정렬을 주로 배웠던거같다. 아무래도 성능이 제일 좋은거같다.

걔중에 퀵정렬은 거꾸로 정렬되어있으면 최악의 시간복잡도 n^2를 갖는다는점!

그러면 퀵/힙/병합을 좀더 자세히 적어보도록 하자!

 

1. 병합정렬

    📌방식

        • 입력배열을 반으로 나눈다

        • 나누어서 생긴 부분배열을 정렬한다. (부분배열이 작아질때까지 순환호출해서 정렬)

        • 다시 합병한다.

merge_sort(list, left, right)

if left < right
	mid = (left+right)/2;
    merge_sort (list, left, mid);
    merge_sort (list, mid+1, right);
    merge(list, left, mid, right);

merge(list, left, mid, right)

i <- left;
j <- mid+1;
k <- left;

while i <= mid and j <= right
	if(list[i]<list[j])
    	then
        	sorted[k] <- list[i];
            k++;
            i++;
        else
        	sorted[k] <- list[j];
            k++;
            j++;

 

2.퀵 정렬

    📌방식

        •맨 왼쪽꺼는 피벗으로 삼기

        •양쪽 끝을 서로 비교하면서, 오른쪽이 더 작으면 숫자 교환

        •교차하는 순간 stop하고 오른쪽을 가리키던 pointer쪽에 피벗 넣기

        •무한반복(순환하면서)

void quick_sort(int list[], int left, int right)
{
	if(left<right) {
    	int q=partition(list, left, right);
        quick_sort(list, left, q-1);
        quick_sort(list, q+1, right);
    }
}

int partition(int list[], int left, int right)
{
	int pivot, temp;
    int low, high;
    low=left;
    high=right+1;
    pivot=list[left];
    
    do{
    	do
        	low++;
        while(low <= right && list[low] <pivot);
        do
        	high--;
        while(high>= left && list[high]>pivot);
        if(low<high) swap(list[low], list[high], temp);
    } while(low<high);
    
    swap(list[left], list[high], temp);
    return high;
}

 

3.히프 정렬

void heap_sort(element a[], int n)
{
	int i;
    HeapType h;
    
    init(&h);
    for(i=0; i<n; i++) {
    	insert_max_heap(&h, a[i]);
    }
    for(i=(n-1); i>=0; i--) {
    	a[i] = delete_max_heap(&h);
    }
}

void insert_max_heap(HeapType *h, element item)
{
	int i;
    i = ++(h -> heap_size);
    
    while((i!=1) && (item.key > h->heap[i/2].key)) {
    	h->heap[i] = h->heap[i/2];
        i /=2;
    }
    h -> heap[i] = item;
}

element delete_max_heap(HeapType *h){
  int parent, child;
  element item, temp;

  item = h->heap[1]; 
  temp = h->heap[(h->heap_size)--]; 
  parent = 1;
  child = 2;

  while(child <= h->heap_size){
    if( (child < h->heap_size) && ((h->heap[child].key) < h->heap[child+1].key) ){
      child++;
    }
    if( temp.key >= h->heap[child].key ){
      break;
    }

    h->heap[parent] = h->heap[child];
    parent = child;
    child *= 2;
  }

  h->heap[parent] = temp;
  return item;
}

근데 자바에서는 라이브러리 중에 Arrays.sort가 있어서 그거 사용하면된다(직접 00정렬쓰라고 하지 않는 이상)

 

문제 설명

배열 array의 i번째 숫자부터 j번째 숫자까지 자르고 정렬했을 때, k번째에 있는 수를 구하려 합니다.

예를 들어 array가 [1, 5, 2, 6, 3, 7, 4], i = 2, j = 5, k = 3이라면

1. array의 2번째부터 5번째까지 자르면 [5, 2, 6, 3]입니다.
2. 1에서 나온 배열을 정렬하면 [2, 3, 5, 6]입니다.
3. 2에서 나온 배열의 3번째 숫자는 5입니다.

배열 array, [i, j, k]를 원소로 가진 2차원 배열 commands가 매개변수로 주어질 때, commands의 모든 원소에 대해 앞서 설명한 연산을 적용했을 때 나온 결과를 배열에 담아 return 하도록 solution 함수를 작성해주세요.

제한사항

• array의 길이는 1 이상 100 이하입니다.
• array의 각 원소는 1 이상 100 이하입니다.
• commands의 길이는 1 이상 50 이하입니다.
• commands의 각 원소는 길이가 3입니다.

입출력 예

arraycommandsreturn

[1, 5, 2, 6, 3, 7, 4]

[[2, 5, 3], [4, 4, 1], [1, 7, 3]]

[5, 6, 3]

입출력 예 설명

[1, 5, 2, 6, 3, 7, 4]를 2번째부터 5번째까지 자른 후 정렬합니다. [2, 3, 5, 6]의 세 번째 숫자는 5입니다.
[1, 5, 2, 6, 3, 7, 4]를 4번째부터 4번째까지 자른 후 정렬합니다. [6]의 첫 번째 숫자는 6입니다.
[1, 5, 2, 6, 3, 7, 4]를 1번째부터 7번째까지 자릅니다. [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]의 세 번째 숫자는 3입니다.

 

풀이

import java.util.*;

class Solution {
    public int[] solution(int[] array, int[][] commands) {
        int[] answer = new int[commands.length];
        
        for(int n=0; n<commands.length; n++) {
            int i=commands[n][0]-1;
            int j=commands[n][1];
            int k=commands[n][2]-1;
            
            int[] temp = Arrays.copyOfRange(array, i, j);
            Arrays.sort(temp);
            answer[n] = temp[k];
            
        }
        return answer;
    }
}

밑 코드는 실제 퀵 정렬로 푼 풀이다!!!

import java.util.Arrays;

class Solution {
	
	public int[] solution(int[] array, int[][] commands) {
        int[] answer = new int[commands.length];
        for(int n=0; n<commands.length; n++) {
            
            int[] temp = Arrays.copyOfRange(array, commands[n][0]-1, commands[n][1]);
            quick_sort(temp, 0, temp.length - 1);
            
            answer[n] = temp[commands[n][2]-1];
            
        }
        
        return answer;
	}
    
    int partition(int list[], int left, int right) 
    {
        int pivot;
        int low, high;

        low = left;
        high = right + 1;
        pivot = list[left];
        do {
            do
                low++;
            while (low <= right && list[low] < pivot);

            do
                high--;
            while (high >= left && list[high] > pivot);
            if (low < high) {
                int t;
                t = list[low]; 
                list[low] = list[high]; 
                list[high] = t;
            }
        } while (low < high);

        int t;
        t = list[left]; 
        list[left] = list[high]; 
        list[high] = t;
        
        return high;
    }
    
    public void quick_sort(int list[], int left, int right) 
    {
        if (left < right) {
            int q = partition(list, left, right);
            quick_sort(list, left, q - 1);
            quick_sort(list, q + 1, right);
        }
    }
    
}