Clasificación en estructura de datos: categorías y tipos [con ejemplos]

La disposición de los datos en un orden preferido se denomina clasificación en la estructura de datos. Al ordenar los datos, es más fácil buscarlos rápida y fácilmente. El ejemplo más simple de clasificación es un diccionario. Antes de la era de Internet, cuando querías buscar una palabra en un diccionario, lo hacías en orden alfabético. Esto lo hizo fácil.

¡Imagínate el pánico si tuvieras que pasar por un libro grande con todas las palabras en inglés del mundo en un orden desordenado! Es el mismo pánico por el que pasará un ingeniero si sus datos no están ordenados y estructurados.

Entonces, en resumen, la clasificación nos hace la vida más fácil. Consulte nuestros cursos de ciencia de datos para aprender en profundidad sobre los algoritmos de ciencia de datos.

En esta publicación, lo guiaremos a través de las diferentes estructuras de datos y algoritmos de clasificación. Pero primero, comprendamos qué es un algoritmo de clasificación y clasificación en la estructura de datos.

¿Qué es un algoritmo de clasificación?

Un algoritmo de clasificación es solo una serie de órdenes o instrucciones. En esto, una matriz es una entrada en la que el algoritmo de clasificación realiza operaciones para dar una matriz ordenada.

Muchos niños habrían aprendido a clasificar estructuras de datos en sus clases de informática. Se presenta en una etapa temprana para ayudar a los niños interesados ​​a tener una idea de temas informáticos más profundos: métodos de divide y vencerás, árboles binarios, montones, etc.

He aquí un ejemplo de lo que hace la clasificación.

Supongamos que tiene una matriz de cadenas: [h,j,k,i,n,m,o,l]

Ahora, la clasificación produciría una matriz de salida en orden alfabético.

Salida: [h,i,j,k,l,m,n,o]

Aprendamos más sobre la clasificación en la estructura de datos.

Pago: Tipos de árbol binario

Clasificación de categorías

Hay dos categorías diferentes en la clasificación:

• Clasificación interna : si los datos de entrada son tales que se pueden ajustar en la memoria principal a la vez, se denomina clasificación interna.
• Clasificación externa : si los datos de entrada son tales que no se pueden ajustar en la memoria por completo a la vez, es necesario almacenarlos en un disco duro, disquete o cualquier otro dispositivo de almacenamiento. Esto se llama clasificación externa.

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Tipos de clasificación en la estructura de datos

Estos son algunos de los tipos más comunes de algoritmos de clasificación.

1. Clasificación por fusión

Este algoritmo funciona al dividir una matriz en dos mitades de tamaños comparables. Luego, cada mitad se ordena y se fusiona nuevamente utilizando la función merge ().

Así es como funciona el algoritmo:

MergeSort(arr[], l, r)

Si r > l

1. Divida la matriz en dos mitades iguales ubicando el punto medio:

medio m = (l+r)/2

2. Use la función mergeSort para llamar a la primera mitad:

Llame a mergeSort(arr, l, m)

3. Llame a mergeSort para la segunda mitad:

Llame a mergeSort(arr, m+1, r)

4. Use la función merge () para fusionar las dos mitades ordenadas en los pasos 2 y 3:

Combinar llamadas (arr, l, m, r)

Echa un vistazo a la imagen de abajo para tener una idea clara de cómo funciona esto.

Fuente

Programa de Python para la implementación de clasificación por fusión

def mergeSort(a):

si len(a) >1:

medio = largo(a)//2

A = a[:medio]

B = un[medio:]

Combinar Ordenar (A)

Combinar Ordenar (B)

yo = j = k = 0

mientras que i < len(A) y j < len(B):

si A[i] < B[j]:

a[k] = A[i]

i+=1

demás:

a[k] = B[j]

j+=1

k+=1

mientras yo < len(A):

a[k] = A[i]

i+=1

k+=1

mientras que j < len(R):

a[k] = B[j]

j+=1

k+=1

def imprimirLista(a):

para i en el rango (len (a)):

imprimir(a[i],fin=” “)

imprimir()

si __nombre__ == '__principal__':

a = [12, 11, 13, 5, 6, 7]

mergeSort(a)

print(“La matriz ordenada es: “, end=”\n”)

imprimirLista(a)

Más información: Recursividad en la estructura de datos: cómo funciona, tipos y cuándo se usa

2. Clasificación de selección

En este, en un primer momento, el elemento más pequeño se envía a la primera posición.

Luego, el siguiente elemento más pequeño se busca en la matriz restante y se coloca en la segunda posición. Esto continúa hasta que el algoritmo llega al elemento final y lo coloca en la posición correcta.

Mira la imagen de abajo para entenderlo mejor.

Fuente

Programa de Python para la implementación del ordenamiento por selección

sistema de importación

X = [6, 25, 10, 28, 11]

para i en el rango (len (X)):

min_idx = yo

para j en rango(i+1, len(X)):

si X[min_idx] > X[j]:

min_idx = j

X[i], X[min_idx] = X[min_idx], X[i]

imprimir ("La matriz ordenada es")

para i en el rango (len (X)):

imprimir(“%d” %X[i]),

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3. Clasificación de burbujas

Es el más fácil y simple de todos los algoritmos de clasificación. Funciona según el principio de intercambiar repetidamente elementos adyacentes en caso de que no estén en el orden correcto.

En términos más simples, si la entrada se ordenará en orden ascendente, la ordenación de burbujas primero comparará los dos primeros elementos de la matriz. En caso de que el segundo sea más pequeño que el primero, intercambiará los dos y pasará al siguiente elemento, y así sucesivamente.

Ejemplo :

Entrada : 637124

Primer pase

63 7124 -> 36 7124 : Bubble sort compara 6 y 3 y los intercambia porque 3<6.

3 67 124 -> 3 67 124 : Desde 6<7, sin intercambio

36 71 24 -> 36 17 24 : Intercambiado 7 y 1, como 7>1

361 72 4 -> 361 27 4 : Intercambiado 2 y 7, como 2<7

3612 74 -> 3612 47 : 4 y 7 intercambiados, como 4<7

Segundo pase

36 1247 -> 36 1247

3 61 274 -> 3 16 274

31 62 74 -> 31 26 74

312 67 4 -> 312 67 4

3126 74 -> 3126 47

Tercer pase

31 2647 -> 13 2647

1 32 647 -> 1 23 647

12 36 47 -> 12 36 47

123 64 7 -> 123 46 7

1234 67 -> 1234 67

Como puede ver, obtenemos el resultado en orden ascendente después de tres pasadas.

Programa de Python para la implementación de clasificación de burbujas

def bubbleSort(a):

n = largo(a)

para i en el rango (n):

para j en el rango (0, ni-1):

si a[j] > a[j+1] :

a[j], a[j+1] = a[j+1], a[j]

a = [64, 34, 25, 12, 22, 11, 90]

clasificación de burbujas(a)

imprimir ("La matriz ordenada es:")

para i en el rango (len (a)):

imprimir (“%d” %a[i]),

Lea también: Marcos de datos en Python: Tutorial detallado de Python

Conclusión

Eso concluye la clasificación en la estructura de datos y los algoritmos de clasificación más comunes. Puede elegir cualquiera de los diferentes tipos de algoritmos de clasificación. Sin embargo, recuerde que algunos de estos pueden ser un poco tediosos para escribir el programa. Pero entonces, pueden ser útiles para obtener resultados rápidos. Por otro lado, si desea ordenar grandes conjuntos de datos, debe elegir el ordenamiento por burbuja. No solo produce resultados precisos, sino que también es fácil de implementar. Por otra parte, es más lento que los otros tipos. Espero que les haya gustado el artículo sobre la clasificación en la estructura de datos.

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