Merge Sort Program em Java: Diferença entre Merge Sort e Quicksort

Introdução ao programa Merge Sort em JAVA

Como o nome sugere, o programa de classificação por mesclagem em JAVA é um algoritmo de classificação. Foi classicamente conceituado como o algoritmo de divisão e conquista em JAVA. O programa de ordenação por mesclagem em Java funciona decompondo recursivamente uma matriz de entrada em dois ou mais de seus subproblemas constituintes até que sejam simples o suficiente para serem resolvidos diretamente.

Os subproblemas constituintes podem ser semelhantes ou um pouco relacionados ao problema pai. As soluções individuais para cada subproblema são então combinadas para obter a solução para o problema pai original.

Como funciona o programa Merge Sort em Java?

Conforme iterado anteriormente, o programa de classificação por mesclagem em JAVA é um algoritmo de divisão e conquista. É uma classificação estável, o que significa que os elementos da matriz mantêm suas posições originais em relação uns aos outros durante todo o processo de classificação.

• Dividir: Nesta etapa, uma matriz de entrada é dividida em suas duas metades constituintes. Esta etapa é repetida continuamente para todas as meias matrizes resultantes até que não haja mais meias matrizes para dividir mais.
• Conquistar: Nesta etapa, as matrizes divididas são classificadas e mescladas de baixo para cima para chegar à matriz classificada final.

Diferença entre Quicksort e Merge Sort Program em Java

Embora funcionalmente semelhante, a ênfase pertinente deve ser colocada na diferença fundamental entre quicksort e mergesort em JAVA.

• Mecanismo : Quicksort é um algoritmo de ordenação interno, no local, enquanto mergesort é um algoritmo de ordenação externo, fora do local. No quicksort, os elementos são classificados com base em um elemento-chave conhecido como pivô. O pivô é geralmente o valor do meio em uma matriz de entrada. Elementos com valor menor que o pivô são empurrados para o lado esquerdo do pivô, enquanto elementos com valor maior para o lado direito do pivô. Aqui, o lado esquerdo é referido como a partição esquerda e o lado direito é referido como a partição direita. Contrariamente, mergesort divide um array em dois sub-arrays (n/2) repetidamente até que apenas um elemento seja deixado. Em seguida, combina as sub-matrizes para formar a matriz classificada.
• Aplicação: Enquanto o quicksort é adequado para arrays pequenos, o mergesort funciona com qualquer array, independente de seu tamanho.
• Velocidade : No caso do quicksort, quanto menor o conjunto de dados, mais rápido o algoritmo. O Mergesort, por outro lado, funciona a uma velocidade consistente para todos os conjuntos de dados.
• Requisito de espaço e uso de memória: Como mencionado anteriormente, o mergesort é um algoritmo de classificação externo e fora do local. Sua complexidade de espaço é O(n). Portanto, requer um armazenamento adicional de (O(n)) para ordenar o array auxiliar.

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Análise de complexidade de tempo do programa Merge Sort em JAVA

O programa de classificação por mesclagem em JAVA tem uma complexidade de tempo de O (n*log n). De acordo com a Binary Search, sempre que um número é dividido pela metade em cada passo, ele pode ser representado pela função logarítmica 'log n'. O número de passos (no máximo) pode ser representado por log n +1. O meio de qualquer sub-matriz é O (1).

Assim, para mesclar os submatrizes, será necessário um tempo de execução de O(n). Assim, o tempo total para o programa de ordenação por mesclagem em JAVA se torna n (log n +1). Isso equivale a uma complexidade de tempo de O (n*log n) em todos os três casos (pior, médio e melhor), pois a ordenação por mesclagem sempre leva tempo linear para mesclar duas metades.

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Resumindo

Assim como os dados classificados para humanos são logicamente sólidos e fáceis de compreender, os arrays classificados são mais gerenciáveis ​​para os computadores trabalharem. É aqui que o programa de classificação de mesclagem em JAVA se mostra vantajoso. É um algoritmo de ordenação eficiente, de propósito geral e baseado em comparação.

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