정렬이란? 정렬은 언제 필요한가? 삽입정렬 병합 정렬 힙 정렬 우선순위큐 우선순위 큐 실제 구현 각 정렬 알고리즘의 실제 구현

1. 코딩테스트 합격자 되기 C++
13장 정렬
저자 박경록

2. 목차
- 정렬의 의미
- 정렬이 필요한 이유
- 삽입 정렬
- 머지 정렬
- 힙 정렬
- 우선순위 큐

3. 정렬의 의미
- 데이터를 특정 기준에 따라 순서대로 배치
예를들면…. 오름차순(작은 값부터 큰 값으로), 내림차순(큰 값부터 작은 값으로)
1 4 3
1 3 4
4 3 1
오름차순
내림차순

4. 코테 에서 정렬은 언제 필요한가?
- 정렬된 상태에서 동작하는 알고리즘을 사용해야 하는 경우
=> 이진 탐색
=> 병합정렬의 병합
1 4 5 7 9 12 14
9 12 14
9
1
3
5
2
4
6
1 2 3 4 5 6
병합정렬의 병합
이진탐색

5. 대표적인 정렬 알고리즘(삽입정렬)
- 왼쪽은 정렬된 영역, 오른쪽은 비 정렬된 영역으로 나눠짐
- 정렬된 영역이 점점 확장되어 비 정렬된 영역이 없어지는 정렬 방법
- 비 정렬된 영역의 맨 앞의 원소를 정렬된 영역의 적절한 곳에 추가
비정렬
정렬
비정렬
정렬
정렬
삽입정렬 흐름
정렬 비정렬
맨 앞의 원소를 정렬 영역의 정렬 상태를
유지할수 있는 위치에 삽입
삽입정렬 규칙

6. 삽입정렬 과정
1 5 2 3
1 5 2 3
현재 키 : 5
1 < 5 이므로 5는 현재 위치에 넣으면 됨
(결국 제자리)
1 5 3
현재 키 : 2
5 > 2 이므로, 5를 오른쪽으로 이동
1 5 3
현재 키 : 2
1 < 2 이므로 빈칸에 2 삽입
1 2 5
현재 키 :3
5 > 3 이므로 5를 오른쪽 이동
1 2 5
현재 키 :3
2 < 3 이므로 빈칸에 3 삽입
1 3 5
2 정렬 끝

7. 삽입정렬의 BEST / WORST 케이스

8. 대표적인 정렬 알고리즘(병합 정렬)
- 리스트를 반으로 나누어 각각 정렬한 뒤, 합치는 방식
- 각 부분 리스트를 재귀적으로 정렬
- 최종적으로 정렬된 두 리스트를 합쳐서 전체 리스트 정렬

9. 대표적인 정렬 알고리즘(병합 정렬, 흐름)
원소가 한개가 될 때 까지 반절로 계속 쪼갬
=> 배열을 물리적으로 쪼개는게 아님
=> 인덱스를 활용해서 쪼개진 것처럼 동작
정렬을 하면서 합침
=> 어떻게 합칠것인지를 알아야 함

10. 대표적인 정렬 알고리즘(병합 정렬,합치는 부분)
3
4
2
6
2
3
4
2
6
2 3
3
4
2
6
2 3 4
3
4
2
6
2 3 4 6

11. 대표적인 정렬 알고리즘(힙정렬)
원본 데이터
힙 구축
(max_hepify)
힙 정렬
(heap sort)
데이터 삽입

12. 대표적인 정렬 알고리즘(힙 정렬, 힙 이란)
부모노드가 자식노드보다 항상 크면 최대힙, 항상 작으면 최소힙

13. 대표적인 정렬 알고리즘(힙 구축하기)
max_heapify() 연산을 노드번호 N/2 부터 1 까지 차례대로 시행
max_heapify() 연산
1. 현재 노드와 자식 노드 비교(자식 노드가 없다면 연산 종료)
2. 현재 노드가 가장 크지(작지) 않다면, 가장 큰(작은) 자식 노드의 값과 swap
3. 맞바꾼 자식 노드 위치를 현재노드로 해서 1부터 반복

14. 대표적인 정렬 알고리즘(힙정렬, max_heapify)
4번노드가 가장 큰 값, 부모노
드와 swap
Max_heapify(4) 수행
maxheapify(2) 수행
heapify(9/2) -> heapify(1) 까지 차례대로 수행 하면 비정렬 데이터가 힙 구조로 완성됨(정렬된 상태)
=> N/2 부터 하는 이유는… N/2보다 큰 노드는 자식이 없으므로(부모인덱스 는 자식인덱스 *2 혹은 *2 +1)
8
7

15. 대표적인 정렬 알고리즘(힙정렬)
1. 정렬되지 않은 데이터로 최대(소)힙 구축
2. 현재 최대(소)힙의 루트노드와 마지막 노드를 맞바꿈
3. 최대(소)힙 사이즈가 1이면 종료,
최대(소)힙 사이즈를 1 줄임, max_heapify(1) 수행.. 다시 2.로감

16. 우선순위큐
기존 큐는 FIFO(First In First Out)로 동작
우선순위큐는 In 순서와 상관없이 우선순위가 높은 원소가 먼저 Out 됨

17. 우선순위큐의 구현시 고려할 점
원소가 계속 들어오는 상황에서 정렬 상태를 유지 해야함
=> 기존 대부분 정렬 방법은 O(NlogN)
=> 힙정렬을 사용할 경우 삽입/삭제시 O(logN) 보장 => 우선순위큐는 힙을 사용
코테에서 우선순위큐는 최단경로 알고리즘(다익스트라,밸만포드) 구현시 많이 사
용 됨

18. STL에서 제공하는 우선순위큐
- 이미 STL에서 우선순위 큐를 제공함
- 기본적으로 최대힙으로 동작함
10 30 20 5
10
30
10
20
30
10
20
30
10
5
10, 30, 20, 5 순서대로
푸시 하는 경우
30, 20, 10, 5 순서대로
팝 됨(최대 힙)

19. STL에서 제공하는 우선순위큐(실제 사용)
- 우선순위를 따로 제공할수도 있음(사용자 정의타입은 필수)
- 기본적으로 최대힙으로 동작함(큰 값이 먼저)

20. 정렬의 구현
삽입 정렬 병합 정렬 힙 정렬

21. 각 정렬 알고리즘 비교

22. 커뮤니티 소개(오픈카톡방) cont’d
- 저자 직접 운영
- 대략 400명 정도 인원이 자유롭게 소통
- 개인적인 주제 및 코딩 관련 소통 가능

23. 커뮤니티 소개(오픈카톡방)

24. 커뮤니티 소개(깃허브) cont’d
- 책 문제의 정답코드
- 코딩테스트 준비를 위해 필요한 자료구조 및 알고리즘
- C++ 기본 문법
- STL의 성능 비교

25. 커뮤니티 소개(깃허브)

26. 커뮤니티 소개(디스코드) cont’d
- 모각코 진행
- 공식 스터디 / 개인 스터디 모집 공고 및 진행
- 책 관련 문의 / 답변

27. 커뮤니티 소개(디스코드)