Sortare arbore

Sortirea copacilor este un algoritm de sortare care se bazează pe Arborele de căutare binar structura datelor. Mai întâi creează un arbore de căutare binar din elementele listei de intrare sau ale matricei și apoi efectuează o traversare în ordine pe arborele de căutare binar creat pentru a obține elementele în ordinea sortată. 

Algoritm:  

    Pasul 1: Luați elementele introduse într-o matrice. Pasul 2: Creați un arbore de căutare binar inserând elemente de date din matrice în arbore binar de căutare . Pasul 3: Efectuați traversarea în ordine a arborelui pentru a obține elementele în ordine sortată.

Aplicații ale sortării arborelui:

  • Utilizarea sa cea mai comună este editarea elementelor online: după fiecare instalare un set de obiecte văzute până acum este disponibil într-un program structurat.
  • Dacă utilizați un arbore splay ca arbore binar de căutare, algoritmul rezultat (numit splaysort) are o proprietate suplimentară că este o sortare adaptivă, ceea ce înseamnă că timpul său de lucru este mai rapid decât O (n log n) pentru intrările virtuale.

Mai jos este implementarea abordării de mai sus:

C++
   // C++ program to implement Tree Sort   #include       using     namespace     std  ;   struct     Node   {      int     key  ;      struct     Node     *  left       *  right  ;   };   // A utility function to create a new BST Node   struct     Node     *  newNode  (  int     item  )   {      struct     Node     *  temp     =     new     Node  ;      temp  ->  key     =     item  ;      temp  ->  left     =     temp  ->  right     =     NULL  ;      return     temp  ;   }   // Stores inorder traversal of the BST   // in arr[]   void     storeSorted  (  Node     *  root       int     arr  []     int     &  i  )   {      if     (  root     !=     NULL  )      {      storeSorted  (  root  ->  left       arr       i  );      arr  [  i  ++  ]     =     root  ->  key  ;      storeSorted  (  root  ->  right       arr       i  );      }   }   /* A utility function to insert a new    Node with given key in BST */   Node  *     insert  (  Node  *     node       int     key  )   {      /* If the tree is empty return a new Node */      if     (  node     ==     NULL  )     return     newNode  (  key  );      /* Otherwise recur down the tree */      if     (  key      <     node  ->  key  )      node  ->  left     =     insert  (  node  ->  left       key  );      else     if     (  key     >     node  ->  key  )      node  ->  right     =     insert  (  node  ->  right       key  );      /* return the (unchanged) Node pointer */      return     node  ;   }   // This function sorts arr[0..n-1] using Tree Sort   void     treeSort  (  int     arr  []     int     n  )   {      struct     Node     *  root     =     NULL  ;      // Construct the BST      root     =     insert  (  root       arr  [  0  ]);      for     (  int     i  =  1  ;     i   <  n  ;     i  ++  )      root     =     insert  (  root       arr  [  i  ]);      // Store inorder traversal of the BST      // in arr[]      int     i     =     0  ;      storeSorted  (  root       arr       i  );   }   // Driver Program to test above functions   int     main  ()   {      //create input array      int     arr  []     =     {  5       4       7       2       11  };      int     n     =     sizeof  (  arr  )  /  sizeof  (  arr  [  0  ]);      treeSort  (  arr       n  );      for     (  int     i  =  0  ;     i   <  n  ;     i  ++  )      cout      < <     arr  [  i  ]      < <     ' '  ;      return     0  ;   }   
Java
   // Java program to    // implement Tree Sort   class   GFG      {      // Class containing left and      // right child of current       // node and key value      class   Node         {      int     key  ;      Node     left       right  ;      public     Node  (  int     item  )         {      key     =     item  ;      left     =     right     =     null  ;      }      }      // Root of BST      Node     root  ;      // Constructor      GFG  ()         {         root     =     null  ;         }      // This method mainly      // calls insertRec()      void     insert  (  int     key  )      {      root     =     insertRec  (  root       key  );      }          /* A recursive function to     insert a new key in BST */      Node     insertRec  (  Node     root       int     key  )         {      /* If the tree is empty    return a new node */      if     (  root     ==     null  )         {      root     =     new     Node  (  key  );      return     root  ;      }      /* Otherwise recur    down the tree */      if     (  key      <     root  .  key  )      root  .  left     =     insertRec  (  root  .  left       key  );      else     if     (  key     >     root  .  key  )      root  .  right     =     insertRec  (  root  .  right       key  );      /* return the root */      return     root  ;      }          // A function to do       // inorder traversal of BST      void     inorderRec  (  Node     root  )         {      if     (  root     !=     null  )         {      inorderRec  (  root  .  left  );      System  .  out  .  print  (  root  .  key     +     ' '  );      inorderRec  (  root  .  right  );      }      }      void     treeins  (  int     arr  []  )      {      for  (  int     i     =     0  ;     i      <     arr  .  length  ;     i  ++  )      {      insert  (  arr  [  i  ]  );      }          }      // Driver Code      public     static     void     main  (  String  []     args  )         {      GFG     tree     =     new     GFG  ();      int     arr  []     =     {  5       4       7       2       11  };      tree  .  treeins  (  arr  );      tree  .  inorderRec  (  tree  .  root  );      }   }   // This code is contributed   // by Vibin M   
Python3
   # Python3 program to    # implement Tree Sort   # Class containing left and   # right child of current    # node and key value   class   Node  :   def   __init__  (  self    item   =   0  ):   self  .  key   =   item   self  .  left    self  .  right   =   None    None   # Root of BST   root   =   Node  ()   root   =   None   # This method mainly   # calls insertRec()   def   insert  (  key  ):   global   root   root   =   insertRec  (  root     key  )   # A recursive function to    # insert a new key in BST   def   insertRec  (  root     key  ):   # If the tree is empty   # return a new node   if   (  root   ==   None  ):   root   =   Node  (  key  )   return   root   # Otherwise recur   # down the tree    if   (  key    <   root  .  key  ):   root  .  left   =   insertRec  (  root  .  left     key  )   elif   (  key   >   root  .  key  ):   root  .  right   =   insertRec  (  root  .  right     key  )   # return the root   return   root   # A function to do    # inorder traversal of BST   def   inorderRec  (  root  ):   if   (  root   !=   None  ):   inorderRec  (  root  .  left  )   print  (  root  .  key     end   =   ' '  )   inorderRec  (  root  .  right  )   def   treeins  (  arr  ):   for   i   in   range  (  len  (  arr  )):   insert  (  arr  [  i  ])   # Driver Code   arr   =   [  5     4     7     2     11  ]   treeins  (  arr  )   inorderRec  (  root  )   # This code is contributed by shinjanpatra   
C#
   // C# program to    // implement Tree Sort   using     System  ;   public     class     GFG      {      // Class containing left and      // right child of current       // node and key value      public     class     Node         {      public     int     key  ;      public     Node     left       right  ;      public     Node  (  int     item  )         {      key     =     item  ;      left     =     right     =     null  ;      }      }      // Root of BST      Node     root  ;      // Constructor      GFG  ()         {         root     =     null  ;         }      // This method mainly      // calls insertRec()      void     insert  (  int     key  )      {      root     =     insertRec  (  root       key  );      }      /* A recursive function to     insert a new key in BST */      Node     insertRec  (  Node     root       int     key  )         {      /* If the tree is empty    return a new node */      if     (  root     ==     null  )         {      root     =     new     Node  (  key  );      return     root  ;      }      /* Otherwise recur    down the tree */      if     (  key      <     root  .  key  )      root  .  left     =     insertRec  (  root  .  left       key  );      else     if     (  key     >     root  .  key  )      root  .  right     =     insertRec  (  root  .  right       key  );      /* return the root */      return     root  ;      }      // A function to do       // inorder traversal of BST      void     inorderRec  (  Node     root  )         {      if     (  root     !=     null  )         {      inorderRec  (  root  .  left  );      Console  .  Write  (  root  .  key     +     ' '  );      inorderRec  (  root  .  right  );      }      }      void     treeins  (  int     []  arr  )      {      for  (  int     i     =     0  ;     i      <     arr  .  Length  ;     i  ++  )      {      insert  (  arr  [  i  ]);      }      }      // Driver Code      public     static     void     Main  (  String  []     args  )         {      GFG     tree     =     new     GFG  ();      int     []  arr     =     {  5       4       7       2       11  };      tree  .  treeins  (  arr  );      tree  .  inorderRec  (  tree  .  root  );      }   }   // This code is contributed by Rajput-Ji    
JavaScript
    <  script  >   // Javascript program to    // implement Tree Sort   // Class containing left and   // right child of current    // node and key value   class     Node     {      constructor  (  item  )     {      this  .  key     =     item  ;      this  .  left     =     this  .  right     =     null  ;      }   }   // Root of BST   let     root     =     new     Node  ();   root     =     null  ;   // This method mainly   // calls insertRec()   function     insert  (  key  )     {      root     =     insertRec  (  root       key  );   }   /* A recursive function to    insert a new key in BST */   function     insertRec  (  root       key  )     {      /* If the tree is empty    return a new node */      if     (  root     ==     null  )     {      root     =     new     Node  (  key  );      return     root  ;      }      /* Otherwise recur    down the tree */      if     (  key      <     root  .  key  )      root  .  left     =     insertRec  (  root  .  left       key  );      else     if     (  key     >     root  .  key  )      root  .  right     =     insertRec  (  root  .  right       key  );      /* return the root */      return     root  ;   }   // A function to do    // inorder traversal of BST   function     inorderRec  (  root  )     {      if     (  root     !=     null  )     {      inorderRec  (  root  .  left  );      document  .  write  (  root  .  key     +     ' '  );      inorderRec  (  root  .  right  );      }   }   function     treeins  (  arr  )     {      for     (  let     i     =     0  ;     i      <     arr  .  length  ;     i  ++  )     {      insert  (  arr  [  i  ]);      }   }   // Driver Code   let     arr     =     [  5       4       7       2       11  ];   treeins  (  arr  );   inorderRec  (  root  );   // This code is contributed   // by Saurabh Jaiswal    <  /script>   

Ieșire
2 4 5 7 11  

Analiza complexității:

Complexitatea timpului mediu al cazului: O(n log n) Adăugarea unui element la un arbore de căutare binar durează în medie O(log n) timp. Prin urmare, adăugarea a n elemente va dura O(n log n) timp

Complexitatea timpului cel mai rău caz: Pe 2 ). Cel mai rău caz, complexitatea de timp a Tree Sort poate fi îmbunătățită prin utilizarea unui arbore de căutare binar cu auto-echilibrare, cum ar fi Red Black Tree AVL Tree. Utilizarea arborelui binar cu auto-echilibrare Tree Sort va dura O(n log n) timp pentru a sorta matricea în cel mai rău caz. 

Spațiu auxiliar: Pe)
 


 


 

Creați un test