[정보처리기사 필기] 데이터 입출력 구현 - 030. 정렬 Sort

1. 삽입 정렬 Insertion Sort

• 가장 간단한 정렬 방식
• 이미 순서화된 파일에 새로운 하나의 레코드를 순서에 맞게 삽입시켜 정렬
• 평균, 최악 수행 시간 복잡도 : O(n²)
• 삽입 정렬의 방식
  • 1회전 : 두 번째 키와 첫 번째 키를 비교해 순서대로 나열
  • 2회전 : 세 번째 키를 첫 번째, 두 번째 키와 비교해 순서대로 나열
  • n회전 : 계속해서 n번째 키를 앞의 n-1개의 키와 비교하여 알맞은 순서에 삽입하여 정렬

2. 쉘 정렬 Shell Sort

• 삽입 정렬을 확장한 개념
• 입력 파일을 어떤 매개변수(h)의 값으로 서브파일을 구성하고, 각 서브파일을 Insertion 정렬 방식으로 순서 배열하는 과정을 반복하는 정렬 방식 (h = ²√n)
• 임의의 레코드 키와 h값만큼 떨어진 곳의 레코드 키를 비교하여 순서화되어 있지 않으면 서로 교환하는 것을 반복하는 정렬 방식
• 입력 파일이 부분적으로 정렬되어 있는 경우 유리한 방식
• 수행 시간 복잡도
  • 평균 : O(n¹⁵)
  • 최악 : O(n²)

3. 선택 정렬 Selection Sort

• n개의 레코드 중 최소값을 찾아 첫 번째 레코드 위치에 놓고, 나머지 (n-1)개 중에서 다시 최소값을 찾아 두 번째 레코드 위치에 놓는 방식을 반복하여 정렬하는 방식
• 수행 시간 복잡도 : O(n²)

4. 버블 정렬 Bubble Sort

• 주어진 파일에서 인접한 두 개의 레코드 키 값을 비교하여 그 크기에 다라 레코드 위치를 서로 교환하는 정렬 방식
• 계속 정렬 여부를 플래그 비트 (f)로 결정
• 수행 시간 복잡도 : O(n²)

5. 퀵 정렬 Quick Sort

• 레코드의 많은 자료 이동을 없애고 하나의 파일을 부분적으로 나누어 가면서 정렬하는 방법
• 키를 기준으로 작은 값은 왼쪽에, 큰 값은 오른쪽 서브파일로 분해시키는 방식으로 정렬
• 위치에 관계없이 임의의 키를 분할 원소로 사용할 수 있음
• 정렬 방식 중에서 가장 빠른 방식
• 프로그램에서 되부름을 이용하기 때문에 스택이 필요
• 분할과 정복을 통해 자료를 정렬
  • 분할 Divide : 기준값인 피봇을 중심으로 정렬할 자료들을 2개의 부분집합으로 나눔
  • 정복 Conquer : 부분집합의 원소들 중 피봇보다 작은 원소들은 왼쪽, 피봇보다 큰 원소들은 오른쪽 부분집합으로 정렬
  • 부분집합의 크기가 더 이상 나누어질 수 없을 때까지 분할과 정복을 반복 수행
• 수행 시간 복잡도
  • 평균 : O(nlog₂n)
  • 최악 : O(n²)

6. 힙 정렬 Heap Sort

• 전 이진 트리(Complete Binary Tree)를 이용한 정렬 방식
• 구성된 전이진 트리를 Heap Tree로 변환하여 정렬
• 수행 시간 복잡도 : O(nlog₂n)

7. 2-Way 합병 정렬 Merge Sort

• 이미 정렬되어 있는 두 개의 파일을 한 개의 파일로 합병하는 정렬 방식
• 2-Way 합병 정렬의 방식
  • 두 개의 키들을 한 쌍으로 하여 각 쌍에 대하여 순서를 정함
  • 순서대로 정렬된 각 쌍의 키들을 합병하여 하나의 정렬된 서브리스트로 만듦
  • 위 과정에서 정렬된 서브리스트를 하나의 정렬된 파일이 될 때까지 반복
• 수행 시간 복잡도 : O(nlog₂n)

8. 기수 정렬 Radix Sort, Bucket Sort

• Queue를 이용하여 자릿수(Digit)별로 정렬하는 방식
• 레코드의 키 값을 분석하여 같은 수 또는 같은 문자끼리 그 순서에 맞는 버킷에 분배하였다가 버킷의 순서대로 레코드를 꺼내어 정렬
• 수행 시간 복잡도 : O(dn)