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[c] 배열의 정렬

배열의 정렬은 많은 프로그래밍 작업에서 중요한 부분입니다. 정렬된 배열은 데이터를 쉽게 찾을 수 있게 해주고, 효율적인 알고리즘을 사용할 수 있도록 도와줍니다. 이 글에서는 배열을 정렬하는 몇 가지 방법을 살펴보고, 각 방법의 장단점에 대해 알아봅니다.

배열의 정렬 알고리즘

버블 정렬

버블 정렬은 인접한 두 요소를 비교하여 순서가 잘못되어 있으면 서로 교환하는 방식으로 동작합니다. 이 과정을 반복하여 가장 큰 요소가 맨 뒤로 이동하게 됩니다.

void bubbleSort(int arr[], int n) {
    for (int i = 0; i < n-1; i++) {
        for (int j = 0; j < n-i-1; j++) {
            if (arr[j] > arr[j+1]) {
                int temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j+1];
                arr[j+1] = temp;
            }
        }
    }
}

선택 정렬

선택 정렬은 배열을 순회하면서 가장 작은 값을 선택하여 배열의 앞쪽으로 옮기는 과정을 반복하는 방식으로 동작합니다.

void selectionSort(int arr[], int n) {
    for (int i = 0; i < n-1; i++) {
        int minIndex = i;
        for (int j = i+1; j < n; j++) {
            if (arr[j] < arr[minIndex]) {
                minIndex = j;
            }
        }
        int temp = arr[i];
        arr[i] = arr[minIndex];
        arr[minIndex] = temp;
    }
}

삽입 정렬

삽입 정렬은 하나씩 요소를 취해서 이미 정렬된 배열 부분과 비교하여 올바른 위치에 삽입하는 방식으로 동작합니다.

void insertionSort(int arr[], int n) {
    for (int i = 1; i < n; i++) {
        int key = arr[i];
        int j = i - 1;
        while (j >= 0 && arr[j] > key) {
            arr[j + 1] = arr[j];
            j--;
        }
        arr[j + 1] = key;
    }
}

퀵 정렬

퀵 정렬은 분할 정복 방식을 사용하여 배열을 정렬합니다. 배열에서 피벗을 선택한 후 피벗을 기준으로 작은 요소들과 큰 요소들을 나누고, 각 부분 배열에 대해 재귀적으로 정렬을 수행하는 방식으로 동작합니다.

void quickSort(int arr[], int low, int high) {
    if (low < high) {
        int pi = partition(arr, low, high);
        quickSort(arr, low, pi - 1);
        quickSort(arr, pi + 1, high);
    }
}

int partition(int arr[], int low, int high) {
    int pivot = arr[high];
    int i = low - 1;
    for (int j = low; j < high; j++) {
        if (arr[j] < pivot) {
            i++;
            int temp = arr[i];
            arr[i] = arr[j];
            arr[j] = temp;
        }
    }
    int temp = arr[i+1];
    arr[i+1] = arr[high];
    arr[high] = temp;
    return i+1;
}

병합 정렬

병합 정렬은 분할 정복을 사용하여 배열을 정렬합니다. 배열을 반으로 나눈 후 각 부분 배열에 대해 재귀적으로 정렬을 수행하고, 정렬된 부분 배열을 병합하는 방식으로 동작합니다.

void mergeSort(int arr[], int l, int r) {
    if (l < r) {
        int m = l + (r - l) / 2;
        mergeSort(arr, l, m);
        mergeSort(arr, m + 1, r);
        merge(arr, l, m, r);
    }
}

void merge(int arr[], int l, int m, int r) {
    int n1 = m - l + 1;
    int n2 = r - m;
    int L[n1], R[n2];
    for (int i = 0; i < n1; i++) {
        L[i] = arr[l + i];
    }
    for (int j = 0; j < n2; j++) {
        R[j] = arr[m + 1 + j];
    }
    int i = 0, j = 0, k = l;
    while (i < n1 && j < n2) {
        if (L[i] <= R[j]) {
            arr[k] = L[i];
            i++;
        } else {
            arr[k] = R[j];
            j++;
        }
        k++;
    }
    while (i < n1) {
        arr[k] = L[i];
        i++;
        k++;
    }
    while (j < n2) {
        arr[k] = R[j];
        j++;
        k++;
    }
}

각 정렬 알고리즘이 서로 다른 상황에 적합하며, 특정 상황에서 더 빠르거나 효율적일 수 있습니다. 상황에 맞는 알고리즘을 선택하여 사용하는 것이 중요합니다.

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