Data and Sorting Algoritm

소프트웨어 & 프로그래밍 (2)
이민석
컴퓨터공학부, 국민대학교

http://scratchback.net/mis026/entry/

Naver ‘핫토픽 키워드’
2015년 5월 9일 오전 8시, 11시, 14시

세상의 많은 문제의 본질은...
• 데이터 사이의 관계를 이해하는 것
데이터의 순서
 정렬 (Sorting) : 어떤 기준이든.
데이터의 소속
 분류 (Categorizing) 및 인식 : 어떤 구분이든.
데이터의 연관성
 관계 (Relation)의 설정 : 어떤 이유이든.
데이터의 변화
 추세(Trend)의 확인 : 어떤 관점이든.

데이터의 소속
• 분류의 문제
Spam 메일 vs 중요 메일
• 인식의 문제
사과인가 배인가?
개인가 고양이인가?
이 자는 누구인가?
나이는 몇인가?

데이터의 연관성
• 두 데이터 사이의 관계
친구인가?
그렇고 그런 관계인가?

데이터의 변화
• 추세의 확인과 예측
지금까지는 어땠는데… 다음은 어떻게 될 것인가?

요약 (예, FinTech)
데이터
고객 은행
분류
관계
인식
변화
정렬
수집
신용도
• 고개에게 편리함을 제공
• 데이터를 수집
• 수집된 데이터를 열나게 처리
• 성향과 신용도를 파악

데이터의 정렬 방식
• Simple sorts
 Insertion sort
 Selection sort
• Efficient sorts
 Merge sort
 Heap sort
 Quick sort
• Bubble sort and variants
 Bubble sort
 Shell sort
 Comb sort
• Distribution sort
 Counting sort
 Bucket sort
 Radix sort
• …
문제는 다 같다:
데이터를 순서대로 정렬하는 것
답은 다르다:
데이터의 모양에 따라서
http://en.wikipedia.org/wiki/Sorting_algorithm

Selection Shell Insertion
Merge Quick Heap
Bubble Comb Cocktail
https://www.youtube.com/watch?v=ZZuD6iUe3Pc

세상에 조건 없는 정답은 없다.
• 9가지 정렬 프로그램의 비교 (4 종류의 데이터)
Random (임의의 데이터)
Few Unique (몇 종류로 구분되는 데이터)
Reversed (완전히 순서가 거꾸로 된 데이터)
Almost Sorted (이미 거의 정렬이 된 데이터)

이 다섯 개를 정렬해보자

1
4
5
정답은 누가 봐도
2
3

1
3
2
4
5

컴퓨터는 그 누가가 아니다.
단계적인 접근이 필요

1
4
5
Bubble Sort: (1)
옆의 것과 비교하여 연속적으로 자리 바꾸기
2
3
비교하여 왼쪽이 크면 자리 바꾸기
http://en.wikipedia.org/wiki/Bubble_sort

1
4
5
Bubble Sort: (2)
2
3

1
4
5
Bubble Sort: (3)
2
3

1
4
5
Bubble Sort: (4)
2
3

1
4
5
Bubble Sort: (*)
2
3
돌아가서 처음부터 다시 (두 번째 키 큰 놈 옮기기)
제일 키 큰 놈
옮기기 완료

1
4
5
Bubble Sort: (5)
2
3

1
4
5
Bubble Sort: (6)
2
3

1
4
5
Bubble Sort: (7)
2
3

1
4
5
Bubble Sort: (*)
2
3
돌아가서 처음부터 다시 (세 번째 키 큰 놈 옮기기)

1
4
5
Bubble Sort: (8)
2
3

1
4
5
Bubble Sort: (9)
2
3

1
4
5
Bubble Sort: (10)
2
3

1
4
5
Bubble Sort: (*)
2
3

Scratch로 구현한 Bubble Sort
https://scratch.mit.edu/projects/60531554/#editor

Bubble Sort: (*)
N  정렬할 원소 개수
(값을 바꾼 적*이 있다면) 다음을 계속 반복 (= 최대 N-1번)
처음 원소부터 N-1 번째 원소까지 다음을 차례로 반복
만약 (현재 원소 값 > 오른쪽 원소 값) 이면
값을 맞바꿈*
한 칸 오른쪽으로 이동
N  N - 1

임의 순서의 데이터 (20개) 준비 과정
난수 얻어오기
이미 목록에 있는
숫자이면
다시 얻어오기
Order 목록에 추가하기

Bubble Sort: 정렬 알고리즘
값
맞바꾸기
비교 후
A와 B 값 바꾸기
X  A
A  B
B  X
* 이 알고리즘은 당연히 더 개선할 여지가 있습니다.

Bar 그리고 연주하기
Bar를 높이 만큼 그리기
이전에 그린 Bar 지우기
높이에 맞춰 연주하기

1
4
5
Insertion Sort: (1)
차례로 내 자리에 끼어 들어가기
2
3
http://en.wikipedia.org/wiki/Insertion_sort
앞에 것들과 비교하여 내 자리로 들어가기
*
3을 1의 앞에 넣기

1
4
5
Insertion Sort: (2)
2
3
*
2를 1 앞에 넣기

1
4
5
Insertion Sort: (3)
2
3
*
1, 2, 3을 한 칸씩 옮기고
4을 3 앞에 넣기

1
4
5
Insertion Sort: (4)
2
3
*
1, 2, 3, 4를 한 칸씩 옮기고
5를 4 앞에 넣기

1
4
5
Insertion Sort: (*)
2
3

Scratch로 구현한 Insertion Sort
https://scratch.mit.edu/projects/60531222/#editor

Insertion Sort:
두 번째 원소부터 마지막 원소까지 다음을 반복
V  현재 위치의 원소 값
현재 위치 왼쪽 원소부터 첫 원소까지 차례로 다음을 반복
만약 (V < 해당 원소 값) 이면
끼워 넣을 위치로 새로 지정
해당 원소 값은 오른쪽으로 이동
아니면
반복 그만
왼쪽으로 한 칸 이동
끼워 넣을 위치의 원소 값  V
V

Insertion Sort: 정렬 알고리즘
자기보다
앞쪽의
키 큰놈들
한 칸씩
옮기기
자기 자리에 끼워 넣기
* 이 알고리즘은 당연히 더 개선할 여지가 있습니다.

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