Python - Algoritmos de Classificação
A classificação refere-se a organizar os dados em um formato específico. O algoritmo de classificação especifica a maneira de organizar os dados em uma ordem específica. As ordens mais comuns são em ordem numérica ou lexicográfica.
A importância da classificação reside no fato de que a pesquisa de dados pode ser otimizada para um nível muito alto, se os dados forem armazenados de maneira classificada. A classificação também é usada para representar dados em formatos mais legíveis. Abaixo, vemos cinco dessas implementações de classificação em python.
- Tipo de bolha
- Mesclar Classificar
- Ordem de inserção
- Classificação Shell
- Ordem de Seleção
Tipo de bolha
É um algoritmo baseado em comparação em que cada par de elementos adjacentes é comparado e os elementos são trocados se não estiverem em ordem.
def bubblesort(list):
# Swap the elements to arrange in order
for iter_num in range(len(list)-1,0,-1):
for idx in range(iter_num):
if list[idx]>list[idx+1]:
temp = list[idx]
list[idx] = list[idx+1]
list[idx+1] = temp
list = [19,2,31,45,6,11,121,27]
bubblesort(list)
print(list)
Quando o código acima é executado, ele produz o seguinte resultado -
[2, 6, 11, 19, 27, 31, 45, 121]
Mesclar Classificar
A classificação por mesclagem primeiro divide a matriz em metades iguais e, a seguir, as combina de maneira classificada.
def merge_sort(unsorted_list):
if len(unsorted_list) <= 1:
return unsorted_list
# Find the middle point and devide it
middle = len(unsorted_list) // 2
left_list = unsorted_list[:middle]
right_list = unsorted_list[middle:]
left_list = merge_sort(left_list)
right_list = merge_sort(right_list)
return list(merge(left_list, right_list))
# Merge the sorted halves
def merge(left_half,right_half):
res = []
while len(left_half) != 0 and len(right_half) != 0:
if left_half[0] < right_half[0]:
res.append(left_half[0])
left_half.remove(left_half[0])
else:
res.append(right_half[0])
right_half.remove(right_half[0])
if len(left_half) == 0:
res = res + right_half
else:
res = res + left_half
return res
unsorted_list = [64, 34, 25, 12, 22, 11, 90]
print(merge_sort(unsorted_list))
Quando o código acima é executado, ele produz o seguinte resultado -
[11, 12, 22, 25, 34, 64, 90]
Ordem de inserção
A classificação por inserção envolve encontrar o lugar certo para um determinado elemento em uma lista classificada. Portanto, no início, comparamos os dois primeiros elementos e os classificamos comparando-os. Em seguida, escolhemos o terceiro elemento e encontramos sua posição adequada entre os dois elementos classificados anteriores. Dessa forma, vamos gradualmente adicionando mais elementos à lista já classificada, colocando-os em suas posições adequadas.
def insertion_sort(InputList):
for i in range(1, len(InputList)):
j = i-1
nxt_element = InputList[i]
# Compare the current element with next one
while (InputList[j] > nxt_element) and (j >= 0):
InputList[j+1] = InputList[j]
j=j-1
InputList[j+1] = nxt_element
list = [19,2,31,45,30,11,121,27]
insertion_sort(list)
print(list)
Quando o código acima é executado, ele produz o seguinte resultado -
[2, 11, 19, 27, 30, 31, 45, 121]
Classificação Shell
O Shell Sort envolve a classificação de elementos que estão longe de ech other. Classificamos uma grande sublista de uma determinada lista e continuamos reduzindo o tamanho da lista até que todos os elementos sejam classificados. O programa abaixo encontra a lacuna igualando-a à metade do tamanho da lista e começa a classificar todos os elementos nela. Então, continuamos redefinindo a lacuna até que a lista inteira seja classificada.
def shellSort(input_list):
gap = len(input_list) // 2
while gap > 0:
for i in range(gap, len(input_list)):
temp = input_list[i]
j = i
# Sort the sub list for this gap
while j >= gap and input_list[j - gap] > temp:
input_list[j] = input_list[j - gap]
j = j-gap
input_list[j] = temp
# Reduce the gap for the next element
gap = gap//2
list = [19,2,31,45,30,11,121,27]
shellSort(list)
print(list)
Quando o código acima é executado, ele produz o seguinte resultado -
[2, 11, 19, 27, 30, 31, 45, 121]
Ordem de Seleção
Na ordenação por seleção, começamos encontrando o valor mínimo em uma determinada lista e o movemos para uma lista ordenada. Em seguida, repetimos o processo para cada um dos elementos restantes na lista não classificada. O próximo elemento que entra na lista classificada é comparado com os elementos existentes e colocado em sua posição correta. Portanto, no final, todos os elementos da lista não classificada são classificados.
def selection_sort(input_list):
for idx in range(len(input_list)):
min_idx = idx
for j in range( idx +1, len(input_list)):
if input_list[min_idx] > input_list[j]:
min_idx = j
# Swap the minimum value with the compared value
input_list[idx], input_list[min_idx] = input_list[min_idx], input_list[idx]
l = [19,2,31,45,30,11,121,27]
selection_sort(l)
print(l)
Quando o código acima é executado, ele produz o seguinte resultado -
[2, 11, 19, 27, 30, 31, 45, 121]