Kwalifikacja: INF.04 - Projektowanie, programowanie i testowanie aplikacji
Zawód: Technik programista
Który z podanych algorytmów operujących na jednowymiarowej tablicy posiada złożoność obliczeniową O(n2)?
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Sortowanie bąbelkowe, znane również jako bubble sort, to prosty algorytm sortowania, który działa na zasadzie wielokrotnego przechodzenia przez tablicę i porównywania sąsiadujących ze sobą elementów. Algorytm ten ma złożoność obliczeniową O(n^2), co oznacza, że w najgorszym przypadku liczba operacji porównania wzrasta kwadratowo wraz ze wzrostem liczby elementów w tablicy. Przykładowo, dla tablicy o 5 elementach algorytm może wykonać do 10 porównań. W praktyce sortowanie bąbelkowe jest rzadko stosowane w dużych zbiorach danych ze względu na swoją niską efektywność, jednak jest to dobry przykład do nauki podstaw algorytmów sortujących. Standardy algorytmów sortujących, takie jak te zawarte w podręcznikach algorytmiki, często używają sortowania bąbelkowego jako przykładu do omówienia prostych koncepcji związanych z sortowaniem. Warto zauważyć, że chociaż algorytm ten jest prosty do zrozumienia, jego złożoność czasowa sprawia, że nie jest on praktyczny do stosowania w produkcyjnych rozwiązaniach, gdyż bardziej optymalne algorytmy, jak sortowanie szybkie czy sortowanie przez scalanie, osiągają złożoność O(n log n).
Sortowanie szybkie, znane jako quicksort, to jeden z najbardziej efektywnych algorytmów sortujących, który w przeciętnych przypadkach ma złożoność O(n log n), a w najgorszym przypadku O(n^2) tylko w przypadku, gdy tablica jest już posortowana w sposób odwrotny. Wyszukiwanie binarne jest algorytmem, który wymaga posortowanej tablicy i działa w czasie O(log n), co czyni go znacznie bardziej wydajnym niż sortowanie bąbelkowe. Wypisanie elementów tablicy to operacja o złożoności O(n), gdzie n oznacza liczbę elementów w tablicy. W tej operacji algorytm przegląda każdy element tablicy tylko raz, co czyni ją bardzo efektywną w porównaniu do algorytmów sortujących. Wszelkie złożoności O(log n) oraz O(n) są bardziej optymalne w kontekście operacji na tablicach jednowymiarowych. W związku z tym, jedynie sortowanie bąbelkowe w tej grupie algorytmów charakteryzuje się złożonością O(n^2), co czyni je jedynym właściwym wyborem w kontekście zadanego pytania.