faecher:informatik:oberstufe:algorithmen:sortieren:quicksort:start

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faecher:informatik:oberstufe:algorithmen:sortieren:quicksort:start [27.01.2022 14:44] – [Modellvorstellung] sbelfaecher:informatik:oberstufe:algorithmen:sortieren:quicksort:start [27.01.2022 15:11] – [Arrays mit zwei oder mehr Elementen] sbel
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 Das Pivotelement scheidet jetzt aus dem Verfahren aus, es bleibt an dem Platz, an dem es sich jetzt befindet. Jetzt haben wir zwei "kleinere" Sortierprobleme geschaffen: Die Schülerinnen, die links setehen sind ungeordnet, die größeren auf der rechten Seite ebenfalls. Auf jeden Fall -- auch im ungünstigsten((welches ist der ungünstigste Fall?)) -- sind die neuen Teilproblem(e) kleiner als das ursprüngliche Problem. Das Pivotelement scheidet jetzt aus dem Verfahren aus, es bleibt an dem Platz, an dem es sich jetzt befindet. Jetzt haben wir zwei "kleinere" Sortierprobleme geschaffen: Die Schülerinnen, die links setehen sind ungeordnet, die größeren auf der rechten Seite ebenfalls. Auf jeden Fall -- auch im ungünstigsten((welches ist der ungünstigste Fall?)) -- sind die neuen Teilproblem(e) kleiner als das ursprüngliche Problem.
 +
 +{{ :faecher:informatik:oberstufe:algorithmen:sortieren:quicksort:teilprobleme.drawio.png |}}
  
 In den beiden Teilmengen verfährt man jetzt wie gerade in der Ausgangsmenge:  In den beiden Teilmengen verfährt man jetzt wie gerade in der Ausgangsmenge: 
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 ++++ Antwort: | Leere Arrays und Arrays mit nur einem Element stellen den Basisfall dar. Du ++++ Antwort: | Leere Arrays und Arrays mit nur einem Element stellen den Basisfall dar. Du
 kannst solche Arrays unverändert zurückgeben – es gibt nichts zu sortieren ++++ kannst solche Arrays unverändert zurückgeben – es gibt nichts zu sortieren ++++
 +
 +===== Quicksort =====
 +
 +==== Leere Arrays und solche mit nur einem Element ====
 +
 +Wir legen den Basisfall zugrunde: Wenn unser Array leer ist oder nur ein Element hat, ist es sortiert und kann direkt als sortiertes Array zurückgegeben werden:
 +
 +<code java>
 +public ArrayList<Integer> quicksort(ArrayList<Integer> listToSort) {
 +   if(listToSort.size() < 2) {
 +     return listToSort;
 +   }
 +   [...]
 +}
 +</code>
 +
 +==== Arrays mit zwei oder mehr Elementen ====
 +
 +Arrays mit **zwei Elementen** sind ebenfalls einfach zu bearbeiten: Man muss lediglich die beiden Elemente vergleichen und wenn nötig vertauschen, bevor man das dann sortierte Array zurückgibt.
 +
 +Spannend wird es, wenn das Array drei Elemente hat:
 +
 +{{ :faecher:informatik:oberstufe:algorithmen:sortieren:quicksort:qsortarray01.drawio.png |}}
 +
 +Wir gehen vor, wie oben angedacht: 
 +  * Pivotelement wählen (erstes Element des Arrays)
 +  * Partitionieren in //Elemente kleiner als Privot//, //Pivot// und //Elemente größer/gleich Pivot//:
 +
 +{{ :faecher:informatik:oberstufe:algorithmen:sortieren:quicksort:partition01.drawio.png |}}
 +
 +Das sortierte Array erhält man anschließend zuverlässig als:
 +
 +
  
  
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  • Zuletzt geändert: 24.01.2024 16:34
  • von Marco Kuemmel