整列済みの二つ以上の集合からそれぞれの最小を比較しながら別の集合に移動しながら整列していく方法
2023年4月から基本情報技術者の試験制度が変更されたものの科目B（旧：午後問題）の重要さは変わりません。 出題方式は「多肢選択式」で以前と同じですが、データ構造及びアルゴリズムが8割、情報セキュリティが2割の割合で出題される点が大きく変わっています。 合格基準点は600点以上/1000点満点中、つまり6割以上取れれば合格になります。 そんな科目Bのデータ構造及びアルゴリズムについて、基本となるソートの問題について考えてみましょう。 目次 ソート（整列）とは？？ マージソートとは？？ どんなときに使う？ マージソートの実装例（プログラム） まとめ ソート（整列）とは？？ ソートとは、複数のデー…
マージソートとはソート（並び替え）アルゴリズムの一種で、与えられたリストに対して一定のルールのもとで並び替えるアルゴリズムです。 具体的な例で考えていきましょう 具体例 arrに数字の入ったリストを仮定してみます。 arr = [12, 11, 13, 5, 6, 7] これをマージソートを使うことで、 [5, 6, 7, 11, 12, 13] と小さい順に並び替えていきます。 どうやって並び替えるのか（アルゴリズム） [12, 11, 13, 5, 6, 7] ↓ A [12,11,13] [5,6,7] ↓ B, D ------------------- [12,11] [13] ↓ …
ルールに基づいて並べ替えること。 ソート (英: sort) は、データの集合を一定の規則に従って並べること。日本語では整列（せいれつ）、並べ替え（ならべかえ）、分類（ぶんるい）などと訳される。 https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%BD%E3%83%BC%E3%83%88 sortの語源: 古フランス語の sortir （≒sort, assort）より - https://www.etymonline.com/search?q=sort - https://en.wiktionary.org/wiki/sortir sortの評価指標 計算量 in-pl…
はじめに ヒープソート クイックソート マージソート おわりに 参考 はじめに こんにちは。talosです。前回に引き続きソートのアルゴリズムを説明します。後編では、「ヒープソート」、「クイックソート」、「マージソート」を説明します。前編はこちら talosta.hatenablog.com ヒープソート ヒープというデータ構造を用いてソートする方法です。ヒープとは、常に親ノードの要素より子ノードの要素のほうが小さいか等しい状態を保つ木構造のことです。つまり、根ノードには常に最大値が格納されるので、根ノードの取り出しを繰り返せばソートできます。ヒープの整形 ヒープから取り出し ヒープソートの平…
ふと、「再帰」のことが気になり、ChatGPTにいろいろ聞いていたところ、KotlinのWebサーバーフレームワークKtorの使い方の話に行き着きました。 Kotlinでコードを書く際は特に関数型プログラミングの知識が必須というわけではないのですが、徹底しようと思えば相当純度の高い関数型プログラミングが出来るようになっています。 Ktorというライブラリなどはその一例かも。 特に今、差し迫った必要があるわけではないのですが、少し興味があります。 プログラミングにおいて、再帰という手法が重要な理由を教えてください。コード例はRubyでお願いします。 関数型プログラミングの書籍に再帰の説明が多く記…
04/15(月) 午後3時半前に起床。インターン先定例会に出た。 先週はセミナー準備に追われて進捗がなかった。セミナーが2回あったからなので、毎週こんなことになるわけではないはず……と言っておいたが、実際のところ今後どうなるのだろうか。まあどうなるというか、自分がどうするかの問題。 勉強会はコーディング時に使える便利ツールの紹介だった。VSCodeの拡張機能がメインだったので自分には関係ないなと思いながら聞いていたが、「GitLens」はかなり良さそうだった。GitHubのGUIからBlameを使うよりよほど高機能らしい。 解散後はずっと先週の週記を書いていた。日付が変わる前に一旦投稿し、その…
整列方法に関するアルゴリズムの記述のうち，バブルソートの記述はどれか。ここで，整列対象は重複のない1から9の数字がランダムに並んでいる数字列とする。 数字列の最後の数字から最初の数字に向かって，隣り合う二つの数字を比較して小さい数字が前に来るよう数字を入れ替える操作を繰り返し行う。 数字列の中からランダムに基準となる数を選び，基準より小さい数と大きい数の二つのグループに分け，それぞれのグループ内も同じ操作を繰り返し行う。 数字列をほぼ同じ長さの二つの数字列のグループに分割していき，分割できなくなった時点から，グループ内で数字が小さい順に並べる操作を繰り返し行う。 未処理の数字列の中から最小値を…
atcoder.jpコンテスト時間: 2024-04-20(土) 21:00 ~ 2024-04-20(土) 22:40 (100分) A - Past ABCs Difficulty: ??? 解答時間: 5:48 (1WA) ABCxxxという形式の文字列 が与えられる。xxxの部分が001, 002, ..., 315, 317, ..., 349のいずれかであるかを判定せよ。 xxxの部分を整数型変数 に変換し、 であるかを判定するだけ ...声を大にして言う。ABC000は存在しない。 B - Dentist Aoki Difficulty: ??? 解答時間: 3:03 個の穴に一…
このテクそんな名前あったのね。 https://atcoder.jp/contests/abc348/tasks/abc348_g
バブルソート -- 最小値を先頭に bubble [x] = [x] -- 要素1個ならそのまま bubble (x:xs) | x < y = x:y:ys -- 1個目が2個目以降の最小値より小さければ入れ替えなし | otherwise = y:x:ys -- そうでなければ1個目と2個目以降の最小値を入れ替える where (y:ys) = bubble xs -- 2個目以降の最小値を先頭に -- バブルソート bsort [x] = [x] -- 要素1個ならそのまま bsort xs = y : bsort ys -- 最小値を先頭に、残りをさらにバブルソート where (y:…
こんにちは、Tochiです。 しばらくサボっていたので、久しぶりにアウトプット はじめに 最近、「データ思考アプリケーションデザイン」という本を読み進めています。 www.oreilly.co.jp 第三章にて、SSTableという単語とLSMツリーという知らない単語を見たので軽く深掘っていきます 前提 Hash IndexやB-Treeインデックスのこと知っているといいかも SSLTableとは ソート済み文字列テーブル（Sorted String Table）の略です。 Hash Index のsegment fileのフォーマットに対してキーバリューのペアの並びが、 キーでソートされてい…
バブルソート バブルソート(Bubble Sort)は、簡単で理解しやすいソートアルゴリズムの一つ。隣り合う要素を比較し、大きい方を右に移動させていく操作を繰り返すことで、リストを昇順または降順に並び替える。 バブルソートの動作原理 リストの先頭から隣り合う2つの要素を比較する 左側の要素の方が大きければ、2つの要素を交換する 1と2の操作をリストの末尾まで繰り返す 1回の操作が終わると、最大値が必ずリストの最後尾に移動する リストの長さを1つ減らして、上記の操作を繰り返す リストの長さが1になるまで4と5を繰り返す Pythonによる実装 # bubble_sort.py def bubbl…
アルゴリズムとは アルゴリズムとは、特定の問題を解決するための明確な手順や方法のことを指す。コンピュータプログラミングにおいては、与えられた入力に対して正しい出力を生成するための一連の命令のことを指す。 アルゴリズムは、以下のような特徴を持っている。 明確な手順がある 有限回の手順で終了する 入力に対して1つの出力を生成する アルゴリズムは、さまざまな分野で使用されている。代表的な分野としては、コンピュータサイエンス、数学、工学、経済学などがある。 代表的なアルゴリズムの例 探索アルゴリズム 線形探索: 配列やリストの中から特定の値を見つけるアルゴリズム。計算量はO(n) 二分探索: ソート済…
オーダー記法による時間計算量の表現 アルゴリズムの効率を評価する際、入力データの大きさに対する計算時間の増加を表す指標として、オーダー記法(Big O Notation)が用いらる。オーダー記法は、アルゴリズムの時間計算量を、入力サイズnに対する関数の最も影響の大きい項を取り出して表現する。 代表的な時間計算量の説明 O(1) - 定数時間 入力サイズによらず、常に一定の時間がかかるアルゴリズム。例えば、配列の先頭要素にアクセスする操作など。 O(log n) - 対数時間 入力サイズが2倍になる度に、計算時間は一定分増加する。二分探索などの効率的なアルゴリズムがこのクラスに属する。 O(n)…
今更ながらデータ指向アプリケーションデザインを読んでいる。第I部 データシステムの基礎まで読んだ。とにかく面白くて良い。 自分は「3章 ストレージと抽出」がもっとも面白いと感じ、とくにSSTableとLSMツリーというシンプルなアルゴリズムで多くの問題を解決できていることに感動を覚えた。昔もマージソートに感動した覚えがあるけど、今回もマージソートはすごいという気持ちになる。また列指向データベースの基本的な考え方や圧縮効率を学べたのも良かった。 「4章 エンコーディングと進化」においては、変化しやすさを担保するための後方互換性(= 新しいコードが古いデータを読める)と前方互換性(=古いコードが新…
問題概要 atcoder.jp 考えたこと なんとなく、親ノードに遡りながら状態をまとめていけばよさそう。 当初、特殊辺を二つの木に対して同時に親ノード側に伸張することを考えたが、二つの特殊辺が片方の木でのみ接続するパターンに対する数え上げパートが原因でTLEした。 しばらくして、特殊辺の伸張はもう一方の木に対して独立に行うことができることに気付く。 二つの木をそれぞれ $ A, B $ とし、$ i $ 番目の特殊辺を $ ( a_i, b_i ) $ とすると、$ A $ に対して $ x $ 回、$ B $ に対して $ y $ 回親ノード側に遡った拡張特殊辺は $ ( a_i $ >>…
こんなことを呟きました。 戒めを含めたものです。 精進記録というより解いた新規問題へのメモという感じなので、ちょいちょい虚無が混じっています。ネタバレになるとよくないので、メモの部分は白文字にして（←想像以上に面倒だったのでやめた）、記事の一番下に載せよう。とりあえず来週もやるのが最初の目標。 〇その他 ・ABC340 Fで拡張ユークリッドを考察（笑）の結果捨ててしまい沈没。 一時期は「普通にやれば黄色パフォ取れる」と自信をもって臨めていたのに、こんなに落ち込んでしまうとはな～ 1500台から抜け出せていません。Eまで（というかFも）考察要素が無い問題が続くセットだと、一度躓くとこういうことに…
こんなん乗せられていいはずないだろ！ っていうのがセグ木(みたいな何か)に乗るの、好きです。 解説見て、これちゃんとした名前のついてるデータ構造だったのか～と思いました。 解法 問題を見たところこれに似てるなと感じた。 B - 買い物 2 (Shopping 2) そうなるとセグ木に乗せたいなという気になる。 どう乗せるか考えてみると、区間ごとに以下の要素の累積和が小さい計算量で求められると嬉しいので、区間ごとにでソートされた配列の累積和を持つことにすると上手くいきそう。 これを愚直に実装するとどうなるか考える。 構築は2つの子ノードの配列を単純に結合してソートしたものを全ノード作り切ってから…
探索、整列アルゴリズム 探索 線形探索 リストや配列の先頭から順に要素を比較し、目標の要素を見つけるまで判定していく探索アルゴリズム 整列されていないものに対しても整列できるが、あまり効率的ではない。 計算量 : O(n) 二分探索 リストが昇順または降順で整列されていることが前提とされる探索アルゴリズム 目的の値が探索するリストの中央の値より大きいか小さいかを判断して次の探索範囲を絞りこみ、それを繰り返す。 計算量 : O(log n) 整列、ソート バブルソート 隣接する要素を比較し、順番が逆であれば交換するという操作を繰り返す。 計算量 : O(n²) 選択ソート データ列を未整列と整列…
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