Download pdf - Algoritmos de busca e ordenação - Ordenação Bolha e Ordenação de Seleção Direta

INSTITUTO FEDERAL RIO GRANDE DO SUL Campus Osório

1

Ao final desta Aula: ü  Conhecer o método de ordenação bublesort e seleção

direta.

ü Desenvolver os seus respectivos algoritmos

2

Lembre-se

ü Sempre que tiver dúvidas, pergunte.

ü Muita atenção nas explicações;

ü Utilize as referências para estudar em casa.

3

ü Estruturas de seleção

ü Estruturas de repetição

ü Vetores;

ü Algoritmos, em geral

Caso tenha dificuldades na resolução do exercício, revise o seguinte conteúdo:

4

Como ordenamos nossas coisas?

5

Algoritmos de Ordenação

Troca Seleção

Bubble Sort Cocktail Sort Comb Sort Gnome Sort Odd-even Sort Quicksort

Selection Sort

HeapSort

6

Insertion Sort

Shell Sort

Inserção

Ordenação bolha

7

ü Método de ordenação simples;

ü Entendimento e implementação fáceis;

ü É um dos mais conhecidos métodos de ordenação;

ü Não é um algoritmo eficiente;

ü Objetivo é desenvolver o raciocínio.

O Princípio do Bubble sort é a troca entre posições consecutivas, fazendo com que os valores mais altos (ou mais baixos) “borbulhem” para o final do conjunto

Ordenação bolha

8

Considere o conjunto abaixo:

5 3 1 4 2

Como poderíamos ordená-lo?

Ordenação bolha

9

Passo 1: Comparar os dois primeiros valores.

5 3 1 4 2

Estão desordenados entre si?

<

Ordenação bolha

10

Passo 1: Comparar os dois primeiros valores.

3 5 1 4 2

Está ordenado, agora?

<

Ordenação bolha

11

Passo 2: Repetir o procedimento até o final.

3 5 1 4 2


<

Ordenação bolha

12


3 1 5 4 2

E agora?

<

Ordenação bolha

13


3 1 5 4 2

5 é menor que o 4?

<

Ordenação bolha

14


3 1 4 5 2

inverte

<

Ordenação bolha

15


3 1 4 5 2

5 é menor que o 2?

<

Ordenação bolha

16

3 1 4 2 5

Agora, 0 5 "borbulhou" até a última posição, que é a correta.

O Próximo passo é repetir o processo desde o início, sem comparar o penúltimo elemento com o último.

Ordenação bolha

17

3 1 4 2 5

Comparar os valores:

3 é menor que 1?

<

Ordenação bolha

18

1 3 4 2 5

3 é menor que 4?

<


Ordenação bolha

19

1 3 4 2 5

4é menor que 2?

<


Ordenação bolha

20

1 3 2 4 5

Agora, o 4 está na posição final. Devemos continuar comparando do início, sem utilizarmos o 4 e o 5.

Ordenação bolha

21

1 3 2 4 5

1 é menor que 3?

Comparando:

<

Ordenação bolha

22

1 3 2 4 5

3 é menor que 2?

Comparando:

<

Ordenação bolha

23

1 2 3 4 5

Basta agora, realizar o mesmo processo do início, ignorando o 3 em diante.

Continuando:

<

Ordenação bolha

24

1 2 3 4 5

Como só temos um último elemento...

2 Está na sua posição final:

Ordenação bolha

25

1 2 3 4 5

A ordenação acabou!

Bolha.c

26

#include <stdio.h> int main(void) {

int vetor[5] = {5, 3, 1, 4, 2};

int tamanho = 5; int aux;

for(int i=tamanho-1; i >= 1; i--) {

for( int j=0; j < i ; j++) {

if(vetor[j] > vetor[j + 1]) { aux = vetor[j];

vetor[j] = vetor[j+1];

vetor[j + 1] = aux;

}

}

} for( int r = 0; r < tamanho; r++){

printf("%d\n",vetor[r]);

}

}

Seleção Direta

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ü Ao comparar, caso o primeiro elemento esteja

desordenado em relação ao outro, é feita a troca;

ü Ao alcançar o final do conjunto, teremos o menor

valor ou o maior, conforme feita a primeira

comparação.

ü Este algoritmo, embora contenha o mesmo

número de comparações que o bubble sort, o

numero médio de trocas é menor.

O Método de ordenação seleção direta consiste em varrer o conjunto comparando todos os elementos com o primeiro.

Seleção Direta

28

Considere o conjunto abaixo:

5 3 1 4 2

Como poderíamos ordená-lo pela seleção direta?

Seleção Direta

29

Passo 1: Comparar o primeiro com o segundo.

5 3 1 4 2


<

Seleção Direta

30

Passo 2: Comparar o primeiro com os próximos.

3 5 1 4 2


<

Seleção Direta

31


1 5 3 4 2


<

Seleção Direta

32


1 5 3 4 2


<

Seleção Direta

33

O menor elemento foi deslocado para sua posição correta!

1 5 3 4 2

O Primeiro eleento não precisa ser mais comparado

Seleção Direta

34

Passo 3: Comparar o os restantes.

1 5 3 4 2


<

Seleção Direta

35


1 3 5 4 2


<

Seleção Direta

36


1 3 5 4 2


<

Seleção Direta

37

Segundo item completo.

1 2 5 4 3

Assim por diante.

Seleção Direta

38

Continuando as comparações.

1 2 5 4 3

Assim por diante.

<

Seleção Direta

39

Continuando as comparações.

1 2 4 5 3

Assim por diante.

<

Seleção Direta

40

Mais um item em sua posição.

1 2 3 5 4

Assim por diante.

Seleção Direta

41

Continuando.

1 2 3 5 4

Assim por diante.

<

Seleção Direta

42


1 2 3 4 5

Assim por diante.

Seleção Direta

43


1 2 3 4 5

Só sobrou o último item, e já está na posição correta.

Seleção Direta

44

Finalizou a ordenação.

1 2 3 4 5

Selecao.c

45

#include <stdio.h> int main(int argc, const char * argv[]) { int vetor[5] = {5, 3, 1, 4, 2}; int tamanho = 5; int i, j, menor, aux; for(i = 0; i < tamanho -‐ 1; i++) { menor = i; for(j = i + 1; j < tamanho; j++) { if(vetor[j] < vetor[menor]) menor = j; } aux = vetor[i]; vetor[i] = vetor[menor]; vetor[menor] = aux; } for( int r = 0; r < 5; r++){ prinL("%d\n",vetor[r]); } }

ü  Crie um algoritmo de ordenação do tipo Bubble Sort que classifique em ordem decrescente, 20 números aleatórios.

ü  Faça um estudo comparando os 2 algoritmos estudados e sua velocidade de execução para 10, 100 e 1000 elementos classificados. Anote os resultados de tempo máximo, mínimo e médio obtido a partir de 10 execuções com números aleatórios.

46

47 hPps://www.youtube.com/watch?v=ZZuD6iUe3Pc

Aho, Alfred V., Hopcroft, John F., Ullman, Jeffrey D., Data Structure and Algorithms, Massachusetts: Addison- Wesley, 1987.

Cormen T, Leiserson, Rivest. Introduction to Algorithms. 2nd edition. MIT Press, 2001..

Knuth, D. E. The Art of Computer Programming, Addison-Wesley, 1974.

Soffner R. Algoritmos e programação em Linguagem C. Editora Saraiva, 2013.

Szwarcfiter, J. L. Grafos e Algoritmos Computacionais, Addison-Wesley, 1974.

Referências

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