1
00:00:00,000 --> 00:00:02,000
[Powered by Google Translate] [Merge sort]

2
00:00:02,000 --> 00:00:04,000
[Rob Bowden - Harvard University]

3
00:00:04,000 --> 00:00:07,000
[Esta é CS50. - CS50.TV]

4
00:00:07,000 --> 00:00:09,000
Vamos falar sobre o tipo de mesclagem.

5
00:00:09,000 --> 00:00:14,000
Até agora você já viu espécie de bolha, tipo de inserção e tipo de seleção.

6
00:00:14,000 --> 00:00:17,000
Embora eu vou tipo de onda minha mão do que eu quero dizer com melhor,

7
00:00:17,000 --> 00:00:21,000
merge sort geralmente tem um desempenho melhor do que qualquer um desses três tipos.

8
00:00:22,000 --> 00:00:27,000
>> Mas antes de falar sobre merge sort, vamos falar sobre a mesclagem de duas listas ordenadas.

9
00:00:27,000 --> 00:00:31,000
Vamos chamar o processo de tomar duas listas ordenadas, como estes,

10
00:00:31,000 --> 00:00:35,000
e fazer uma única lista ordenada fora delas - a fusão das listas.

11
00:00:35,000 --> 00:00:37,750
Como podemos fazer isso?

12
00:00:37,750 --> 00:00:41,290
Bem, uma idéia é se ater apenas uma lista para o final da lista de outro

13
00:00:41,290 --> 00:00:43,830
e depois ordenar a lista resultante.

14
00:00:43,830 --> 00:00:47,220
>> Enquanto isso funciona, é um monte de trabalho desnecessário.

15
00:00:47,220 --> 00:00:49,900
Nós podemos fazê-lo mais rápido do que apenas a classificação.

16
00:00:49,900 --> 00:00:54,100
Observe que uma idéia errada é apenas para tomar copos alternadas de cada lista.

17
00:00:54,100 --> 00:00:56,460
Embora isso possa parecer que funciona num primeiro momento,

18
00:00:56,460 --> 00:01:05,760
fazendo isso acabamos com 4, 8, 15, 23, 16 - aviso de que 16 e 23 estão fora de lugar.

19
00:01:05,760 --> 00:01:09,380
Isto porque dois elementos que devem aparecer consecutivo na lista mesclada

20
00:01:09,380 --> 00:01:11,720
estão na mesma lista inicial.

21
00:01:11,720 --> 00:01:14,850
Ambos 15 e 16 estão na lista do lado esquerdo.

22
00:01:14,850 --> 00:01:19,810
O truque é aproveitar o fato de que ambas as listas já estão classificados.

23
00:01:19,810 --> 00:01:23,320
Isto significa que, se apenas olhar para os primeiros elementos de ambas as listas -

24
00:01:23,320 --> 00:01:29,580
aqui, 4 e 8 - um deles também deve ser o primeiro elemento da lista resultante da fusão.

25
00:01:29,580 --> 00:01:31,620
Bem, por que isso?

26
00:01:31,620 --> 00:01:33,520
Ambas as listas já estão classificados,

27
00:01:33,520 --> 00:01:38,410
e então ou 4 ou 8 deve ser o elemento mais pequeno quando se combinam as duas listas.

28
00:01:38,410 --> 00:01:41,770
Neste caso, a mais pequena é 4,

29
00:01:41,770 --> 00:01:46,370
para que possamos tirar 4 e torná-lo o primeiro elemento da nossa lista mesclada.

30
00:01:46,370 --> 00:01:50,710
Agora vamos continuar a fusão das restantes três elementos da primeira lista

31
00:01:50,710 --> 00:01:52,920
e 4 elementos da segunda lista.

32
00:01:52,920 --> 00:01:57,150
>> Mais uma vez, nós só precisamos olhar para o primeiro elemento de ambas as listas.

33
00:01:57,150 --> 00:02:01,060
O menor dos dois deve ser o segundo elemento da nossa lista resultante da fusão.

34
00:02:01,060 --> 00:02:05,440
Desta vez, entre 8 e 15 o mais pequeno é de 8, e então inserir esse

35
00:02:05,440 --> 00:02:09,240
como o segundo elemento da nossa lista de classificados.

36
00:02:09,240 --> 00:02:12,180
Podemos continuar comparando os primeiros elementos de ambas as listas

37
00:02:12,180 --> 00:02:14,420
e removendo o menor dos dois.

38
00:02:14,420 --> 00:02:19,460
Comparando 15 e 23, 15 é menor e assim é o nosso terceiro elemento.

39
00:02:21,000 --> 00:02:23,910
Agora comparar 16 e 23, 16 for menor.

40
00:02:23,910 --> 00:02:26,820
Então esse é o quarto elemento.

41
00:02:26,820 --> 00:02:30,390
>> Observe que dois elementos vieram da mesma lista em uma fileira.

42
00:02:30,390 --> 00:02:34,400
É por isso que a lista resultante da fusão não pode apenas elementos alternados das duas listas.

43
00:02:34,400 --> 00:02:40,020
Comparando 50 e 23, 23 é menor, portanto, escolha que.

44
00:02:40,770 --> 00:02:44,070
Entre 50 e 42, 42 for menor.

45
00:02:44,070 --> 00:02:48,290
Entre 50 e 108, 50 for menor.

46
00:02:48,290 --> 00:02:52,330
E, finalmente, temos apenas 108, por isso deve ir no final de nossa lista.

47
00:02:53,750 --> 00:02:56,180
Observe que temos uma lista, bom ordenado.

48
00:02:56,180 --> 00:02:59,040
Cada vez que se compararam os 2 primeiros elementos das duas listas

49
00:02:59,040 --> 00:03:02,730
fomos capazes de determinar o elemento seguinte da lista resultante da fusão.

50
00:03:02,730 --> 00:03:08,070
Isto significa que se a lista final contém n números, onde n aqui é 8,

51
00:03:08,070 --> 00:03:12,610
então precisamos na maioria das comparações n para obter todos esses números para o lugar certo.

52
00:03:13,230 --> 00:03:16,230
Tal algoritmo é dito para ser executado em tempo linear,

53
00:03:16,230 --> 00:03:18,090
mas não se preocupe com isso aqui.

54
00:03:18,570 --> 00:03:22,810
>> Usando o nosso algoritmo de fusão, podemos fazer um algoritmo de ordenação rápido mesclagem.

55
00:03:22,810 --> 00:03:25,170
Então, vamos repor nossas listas.

56
00:03:35,210 --> 00:03:37,750
Existem dois grandes passos no processo de merge sort.

57
00:03:37,750 --> 00:03:41,500
Em primeiro lugar, de forma contínua dividir a lista de copos em metades

58
00:03:41,500 --> 00:03:44,860
até que tenhamos um monte de listas com apenas 1 xícara neles.

59
00:03:44,860 --> 00:03:47,350
Não se preocupe se uma lista contém um número ímpar

60
00:03:47,350 --> 00:03:49,880
e você não pode fazer um corte perfeitamente limpo entre eles.

61
00:03:49,880 --> 00:03:53,750
Apenas arbitrariamente escolher qual lista para incluir o copo extra dentro

62
00:03:53,750 --> 00:03:56,240
Então, vamos dividir essas listas.

63
00:03:58,140 --> 00:04:01,310
Agora temos duas listas.

64
00:04:04,120 --> 00:04:06,570
Agora temos quatro listas.

65
00:04:10,350 --> 00:04:13,870
>> E agora temos oito listas com um único copo em cada lista.

66
00:04:13,870 --> 00:04:16,630
Então é isso para o passo 1.

67
00:04:16,630 --> 00:04:22,230
Para a etapa 2, nós repetidamente fundir pares de listas usando o algoritmo de junção que aprendemos antes.

68
00:04:22,230 --> 00:04:29,160
Mesclando 108 e 15, vamos acabar com a lista de 15, 108.

69
00:04:30,330 --> 00:04:36,250
Mesclando 50 e 4, vamos acabar com 4, 50.

70
00:04:36,960 --> 00:04:41,400
Mesclando 8 e 42, vamos acabar com 8, 42.

71
00:04:42,790 --> 00:04:48,130
E fusão de 23 e 16, vamos acabar com 16, 23.

72
00:04:49,740 --> 00:04:52,450
Agora todas as nossas listas são de tamanho 2.

73
00:04:53,020 --> 00:04:56,180
Observe que cada uma das quatro listas são classificados.

74
00:04:56,180 --> 00:04:59,160
>> Assim, podemos começar a fundir pares de listas novamente.

75
00:04:59,160 --> 00:05:03,240
A fusão 15 e 108 e 4 e 50 -

76
00:05:03,240 --> 00:05:11,170
tira primeiro a 4, em seguida, a 15, em seguida a 50, em seguida a 108.

77
00:05:11,170 --> 00:05:15,120
Mesclando 8, 42 e 16, 23,

78
00:05:15,120 --> 00:05:22,440
que começou a tomar o 8, em seguida, a 16, em seguida a 23, em seguida a 42.

79
00:05:22,440 --> 00:05:27,370
Portanto, agora temos apenas 2 listas de tamanho 4, cada um dos quais está classificada.

80
00:05:27,370 --> 00:05:30,980
Então agora nós mesclar essas duas listas.

81
00:05:30,980 --> 00:05:33,440
Primeiro tomamos a 4.

82
00:05:33,440 --> 00:05:36,580
Então tomamos a 8.

83
00:05:36,580 --> 00:05:50,700
Em seguida, tomar a 15 e 16, e depois 23, depois 42, depois 50, depois 108.

84
00:05:50,700 --> 00:05:52,220
E estamos a fazer.

85
00:05:52,220 --> 00:05:54,900
Temos, agora, uma lista ordenada.

86
00:05:54,900 --> 00:05:57,890
Então, quão rápido foi isso, exatamente?

87
00:05:57,890 --> 00:06:02,000
Em termos técnicos, merge sort é O (n log n),

88
00:06:02,000 --> 00:06:07,380
Considerando que todos espécie de bolha, tipo de inserção e tipo de seleção são O (n ²).

89
00:06:07,380 --> 00:06:11,120
Na verdade, como você vai aprender logo, você não será capaz de chegar a uma espécie

90
00:06:11,120 --> 00:06:14,820
que tem um desempenho melhor do que O (n log n) no caso geral.

91
00:06:14,820 --> 00:06:19,120
Mais uma vez, não se preocupe com esta notação O grande se você não viu ainda.

92
00:06:19,120 --> 00:06:23,490
>> Só sei que isso significa que, se quiséssemos classificar uma lista muito grande

93
00:06:23,490 --> 00:06:26,820
tipo espécie de bolha, tipo de inserção e seleção poderia levar

94
00:06:26,820 --> 00:06:29,500
significativamente maior do que merge sort.

95
00:06:29,500 --> 00:06:33,210
Isso não significa que a classificação por intercalação será mais rápida para todas as listas

96
00:06:33,210 --> 00:06:36,220
ou mesmo para qualquer lista única em um determinado tamanho.

97
00:06:36,220 --> 00:06:41,950
Por exemplo, tipo de inserção pode ser o mais rápido de classificação para todas as listas de menores de 5 elementos.

98
00:06:41,950 --> 00:06:47,360
Na prática, merge sort é normalmente mais rápido para listas de tão pequenas quanto 50 elementos.

99
00:06:47,360 --> 00:06:51,120
>> Mas essa velocidade extra não vem sem um preço.

100
00:06:51,120 --> 00:06:54,770
Ao contrário dos nossos outros tipos, que levam uma lista e modificar a lista em lugar

101
00:06:54,770 --> 00:06:58,740
até chegarmos a uma lista ordenada, merge sort precisa de algum espaço adicional

102
00:06:58,740 --> 00:07:00,900
fundir duas listas.

103
00:07:00,900 --> 00:07:04,690
Nós não podemos usar imediatamente as listas que estão sendo incorporadas para armazenar a lista mesclada

104
00:07:04,690 --> 00:07:08,880
uma vez que podem substituir elementos que ainda precisam ser mescladas.

105
00:07:08,880 --> 00:07:13,540
Este espaço é um pouco de preço, mas, geralmente, não é razoável.

106
00:07:13,540 --> 00:07:15,330
E isso é tudo para merge sort.

107
00:07:15,330 --> 00:07:18,490
>> Meu nome é Rob Bowden, e este é o CS50.

108
00:07:18,490 --> 00:07:20,500
[CS50.TV]

109
00:07:20,500 --> 00:07:24,000
- Selecção e ordenação.

110
00:07:24,000 --> 00:07:25,880
[Risos]

111
00:07:25,880 --> 00:07:31,480
Ah, tem que ter isso também, porque eu mudei como eu estava me apresentando.

112
00:07:31,480 --> 00:07:35,680
Lista à esquerda. Isso foi um erro de digitação.

113
00:07:35,680 --> 00:07:39,290
[Misspoke] eu estraguei tudo -

114
00:07:39,290 --> 00:07:41,190
[Risos]

115
00:07:41,190 --> 00:07:44,190
Eu não sei o que -