ツリーソート

ツリーソート に基づく並べ替えアルゴリズムです。二分探索木データ構造。まず、入力リストまたは配列の要素から二分探索ツリーを作成し、次に作成された二分探索ツリーに対して順序走査を実行して要素を並べ替えられた順序で取得します。

アルゴリズム：

ステップ 1:要素を配列に入力します。ステップ 2:配列のデータ項目を二分探索木。ステップ 3:ツリー上でインオーダートラバーサルを実行して、ソートされた順序で要素を取得します。

ツリーソートの用途:

最も一般的な使用法は、要素をオンラインで編集することです。各インストール後に、これまでに確認された一連のオブジェクトが構造化されたプログラムで使用できるようになります。
スプレイツリーを二分探索ツリーとして使用する場合、結果として得られるアルゴリズム (スプレイソートと呼ばれる) には、適応ソートであるという追加の特性があり、仮想入力の場合、その作業時間が O (n log n) よりも高速であることを意味します。

上記のアプローチの実装を以下に示します。

C++

// C++ program to implement Tree Sort #include   using namespace std; struct Node {  int key;  struct Node *left *right; }; // A utility function to create a new BST Node struct Node *newNode(int item) {  struct Node *temp = new Node;  temp->key = item;  temp->left = temp->right = NULL;  return temp; } // Stores inorder traversal of the BST // in arr[] void storeSorted(Node *root int arr[] int &i) {  if (root != NULL)  {  storeSorted(root->left arr i);  arr[i++] = root->key;  storeSorted(root->right arr i);  } } /* A utility function to insert a new  Node with given key in BST */ Node* insert(Node* node int key) {  /* If the tree is empty return a new Node */  if (node == NULL) return newNode(key);  /* Otherwise recur down the tree */  if (key < node->key)  node->left = insert(node->left key);  else if (key > node->key)  node->right = insert(node->right key);  /* return the (unchanged) Node pointer */  return node; } // This function sorts arr[0..n-1] using Tree Sort void treeSort(int arr[] int n) {  struct Node *root = NULL;  // Construct the BST  root = insert(root arr[0]);  for (int i=1; i<n; i++)  root = insert(root arr[i]);  // Store inorder traversal of the BST  // in arr[]  int i = 0;  storeSorted(root arr i); } // Driver Program to test above functions int main() {  //create input array  int arr[] = {5 4 7 2 11};  int n = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);  treeSort(arr n);  for (int i=0; i<n; i++)  cout << arr[i] << ' ';  return 0; }

Java

// Java program to  // implement Tree Sort class GFG  {  // Class containing left and  // right child of current   // node and key value  class Node   {  int key;  Node left right;  public Node(int item)   {  key = item;  left = right = null;  }  }  // Root of BST  Node root;  // Constructor  GFG()   {   root = null;   }  // This method mainly  // calls insertRec()  void insert(int key)  {  root = insertRec(root key);  }    /* A recursive function to   insert a new key in BST */  Node insertRec(Node root int key)   {  /* If the tree is empty  return a new node */  if (root == null)   {  root = new Node(key);  return root;  }  /* Otherwise recur  down the tree */  if (key < root.key)  root.left = insertRec(root.left key);  else if (key > root.key)  root.right = insertRec(root.right key);  /* return the root */  return root;  }    // A function to do   // inorder traversal of BST  void inorderRec(Node root)   {  if (root != null)   {  inorderRec(root.left);  System.out.print(root.key + ' ');  inorderRec(root.right);  }  }  void treeins(int arr[])  {  for(int i = 0; i < arr.length; i++)  {  insert(arr[i]);  }    }  // Driver Code  public static void main(String[] args)   {  GFG tree = new GFG();  int arr[] = {5 4 7 2 11};  tree.treeins(arr);  tree.inorderRec(tree.root);  } } // This code is contributed // by Vibin M

Python3

# Python3 program to  # implement Tree Sort # Class containing left and # right child of current  # node and key value class Node: def __init__(selfitem = 0): self.key = item self.leftself.right = NoneNone # Root of BST root = Node() root = None # This method mainly # calls insertRec() def insert(key): global root root = insertRec(root key) # A recursive function to  # insert a new key in BST def insertRec(root key): # If the tree is empty # return a new node if (root == None): root = Node(key) return root # Otherwise recur # down the tree  if (key < root.key): root.left = insertRec(root.left key) elif (key > root.key): root.right = insertRec(root.right key) # return the root return root # A function to do  # inorder traversal of BST def inorderRec(root): if (root != None): inorderRec(root.left) print(root.key end = ' ') inorderRec(root.right) def treeins(arr): for i in range(len(arr)): insert(arr[i]) # Driver Code arr = [5 4 7 2 11] treeins(arr) inorderRec(root) # This code is contributed by shinjanpatra

// C# program to  // implement Tree Sort using System; public class GFG  {  // Class containing left and  // right child of current   // node and key value  public class Node   {  public int key;  public Node left right;  public Node(int item)   {  key = item;  left = right = null;  }  }  // Root of BST  Node root;  // Constructor  GFG()   {   root = null;   }  // This method mainly  // calls insertRec()  void insert(int key)  {  root = insertRec(root key);  }  /* A recursive function to   insert a new key in BST */  Node insertRec(Node root int key)   {  /* If the tree is empty  return a new node */  if (root == null)   {  root = new Node(key);  return root;  }  /* Otherwise recur  down the tree */  if (key < root.key)  root.left = insertRec(root.left key);  else if (key > root.key)  root.right = insertRec(root.right key);  /* return the root */  return root;  }  // A function to do   // inorder traversal of BST  void inorderRec(Node root)   {  if (root != null)   {  inorderRec(root.left);  Console.Write(root.key + ' ');  inorderRec(root.right);  }  }  void treeins(int []arr)  {  for(int i = 0; i < arr.Length; i++)  {  insert(arr[i]);  }  }  // Driver Code  public static void Main(String[] args)   {  GFG tree = new GFG();  int []arr = {5 4 7 2 11};  tree.treeins(arr);  tree.inorderRec(tree.root);  } } // This code is contributed by Rajput-Ji

JavaScript

<script> // Javascript program to  // implement Tree Sort // Class containing left and // right child of current  // node and key value class Node {  constructor(item) {  this.key = item;  this.left = this.right = null;  } } // Root of BST let root = new Node(); root = null; // This method mainly // calls insertRec() function insert(key) {  root = insertRec(root key); } /* A recursive function to  insert a new key in BST */ function insertRec(root key) {  /* If the tree is empty  return a new node */  if (root == null) {  root = new Node(key);  return root;  }  /* Otherwise recur  down the tree */  if (key < root.key)  root.left = insertRec(root.left key);  else if (key > root.key)  root.right = insertRec(root.right key);  /* return the root */  return root; } // A function to do  // inorder traversal of BST function inorderRec(root) {  if (root != null) {  inorderRec(root.left);  document.write(root.key + ' ');  inorderRec(root.right);  } } function treeins(arr) {  for (let i = 0; i < arr.length; i++) {  insert(arr[i]);  } } // Driver Code let arr = [5 4 7 2 11]; treeins(arr); inorderRec(root); // This code is contributed // by Saurabh Jaiswal </script>

出力

2 4 5 7 11

複雑さの分析:

平均ケース時間の複雑さ: O(n log n) 二分探索ツリーに 1 つの項目を追加するには、平均して O(log n) 時間がかかります。したがって、n 個の項目を追加するには O(n log n) 時間がかかります

最悪の場合の時間計算量: の上²）。ツリーソートの最悪の場合の時間計算量は、Red Black Tree AVL Tree のような自己平衡型二分探索ツリーを使用することで改善できます。自己平衡型バイナリツリーツリーソートを使用すると、最悪の場合でも配列のソートに O(n log n) 時間がかかります。

補助スペース: の上）