Slides da aula de Pesquisa e Ordenação

1. # Pesquisa e Ordenação #
Aula 08 – Métodos de Ordenação
(ShellSort)
Prof. Leinylson Fontinele Pereira

2. Na aula anterior...
 Métodos de Ordenação
# BucketSort
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3. O que vamos aprender?
 Métodos de Ordenação
# ShellSort
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4. Vamos começar?
09:21 4 Pesquisa e Ordenação: Aula 08 – Métodos de Ordenação (ShellSort)

5. 09:21 5
Ordenação com
ShellSort
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6. Ordenação comShellSort
09:21
 Problema com o algoritmo de ordenação por inserção:
 Troca itens adjacentes para determinar o ponto de inserção.
 São efetuadas 𝑛 − 1 comparações e movimentações quando
o menor item está na posição mais à direita no vetor.
 Permitindo trocas de registros distantes um do outro.
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7. Ordenação comShellSort
09:21
 Os itens separados de ℎ posições são rearranjados
 Todo h-ésimo item leva a uma sequência ordenada
 Tal sequência é dita estar h-ordenada
 Quando ℎ = 1 shellsort corresponde ao algoritmo de
inserção
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8. Ordenação comShellSort
09:34
 Como escolher o valor de ℎ:
 Sequência para ℎ:
ℎ = 3ℎ + 1
 Knuth (1973, p. 95) mostrou experimentalmente que esta sequência é
difícil de ser batida por mais de 20% em eficiência
 A sequência para ℎ corresponde a:
1, 4, 13, 40, 121, 364, 1.093, 3.280, . . .
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9. Ordenação comShellSort
09:34
 Tem como objetivo aumentar o passo de movimento dos
elementos ao invés das posições adjacentes (passo = 1).
 Consiste em classificar sub-arquivos do original;
 Esses sub-arquivos contêm todo k-ésimo elemento do arquivo original;
 O valor de 𝑘 é chamado de incremento;
 Ex.: se 𝑘 = 5 , o sub-arquivo consistindo dos elementos
𝑥[0], 𝑥[5], 𝑥[10], ... é classificado primeiro.
 Cinco sub-arquivos, cada um contendo um quinto dos elementos do
arquivo original, são classificados dessa maneira.
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10. Ordenação comShellSort
09:34
Define-se um novo incremento menor que o anterior;
Gera-se novos sub-arquivos;
Aplica-se novamente o método da inserção nesses novos sub-arquivos.
E assim sucessivamente para novos valores de 𝑘, até 𝑘 = 1.
Sequência de incrementos (definida previamente):
ℎ1, ℎ2, … , ℎ 𝑡
Com: ℎ 𝑡 = 1 𝑒 ℎ𝑖 + 1 < ℎ𝑖.
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11. Ordenação comShellSort
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12. Ordenação comShellSort
09:34 Pesquisa e Ordenação: Aula 08 – Métodos de Ordenação (ShellSort)

13. Ordenação comShellSort
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14. Ordenação comShellSort
09:34 Pesquisa e Ordenação: Aula 08 – Métodos de Ordenação (ShellSort)

15. Ordenação comShellSort
09:34 Pesquisa e Ordenação: Aula 08 – Métodos de Ordenação (ShellSort)

16. Ordenação comShellSort
09:34 Pesquisa e Ordenação: Aula 08 – Métodos de Ordenação (ShellSort)

17. Criandoo histograma
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18. Criandoo histograma
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19. Ordenação comShellSort
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20. Ordenação comShellSort
09:34 Pesquisa e Ordenação: Aula 08 – Métodos de Ordenação (ShellSort)
 Basicamente o algoritmo passa várias vezes pela
lista dividindo o grupo maior em menores
 Esta divisão é determinada pelo valor calculado do
salto: 𝐾 = 𝑘/2
 Nos grupos menores é aplicado o método da
ordenação por inserção

21. Ordenação comShellSort
09:34
 A razão da eficiência do algoritmo ainda não é conhecida
 Ninguém ainda foi capaz de analisar o algoritmo.
 A análise contém problemas matemáticos muito difíceis.
 A começar pela própria sequência de incrementos
 O que se sabe é que cada incremento não deve ser múltiplo
do anterior
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22. Ordenação comShellSort
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 Vantagens:
 Ótima opção para arquivos de tamanho moderado
 Sua implementação é simples e requer uma
quantidade de código pequena
 Complexidade 𝑂(𝑛 log 𝑛)
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23. Ordenação comShellSort
09:34
 Desvantagens:
 O tempo de execução do algoritmo é
sensível à ordem inicial do arquivo
 O método não é estável
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24. Concluindo...
09:34 24 Pesquisa e Ordenação: Aula 08 – Métodos de Ordenação (ShellSort)

25. Nesta aula aprendemos...
09:34 Pesquisa e Ordenação: Aula 08 – Métodos de Ordenação (ShellSort)
 Métodos de Ordenação
# ShellSort

26. Na próxima aula veremos...
09:34 Pesquisa e Ordenação: Aula 08 – Métodos de Ordenação (ShellSort)
 Métodos de Ordenação
# RadixSort

27. Material: https://sites.google.com/site/leinylsonnassau
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Material baseado nas aulas de:
 Linguagem C Descomplicada , Dr. André R. Backes
 Projeto de Algoritmos, Capítulo 4 – Nívio Ziviani
 Métodos de Ordenação, João Luís Garcia Rosa
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28. Alguma Dúvida?
09:34
Até a próxima aula...
leinylson@gmail.com