ヒープソート
Heap Sort
ひーぷそーと
ヒープ構造を利用したソートアルゴリズム。データからヒープを構築し、最大(最小)要素を繰り返し取り出して整列する。計算量は常にO(n log n)で追加メモリがO(1)だが、キャッシュ効率がクイックソートより劣る。
Related
他の資格での定義
ヒープ構造を利用した整列アルゴリズム。データをヒープに構築し、最大値(最小値)を取り出す操作を繰り返す。最悪計算量がO(n log n)で安定しており、追加メモリが不要。不安定ソート。
データからヒープ(親が子より常に大きい、または小さい完全2分木)を作り、根にある最大値(または最小値)を取り出して末尾に移し、残りでヒープを作り直すことを繰り返す整列のアルゴリズム。計算量は平均・最悪ともO(n log n)で、作業領域をほとんど使わないが、安定な整列ではない。
データからヒープ(親が子以上の値を持つ完全2分木)を作り、根にある最大値を取り出してヒープを作り直す操作を繰り返して整列するアルゴリズム。最悪でも計算量はO(n log n)で、作業用の領域もほとんど要らない。
Past Exams
過去問での出題
過去問で 6 回出題(応用情報技術者試験 4・高度試験 午前Ⅰ 2)。うち 3 回は用語そのものを問う問題です。
- 令和5年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問6選択肢(IPA の PDF を新しいタブで開きます)
- 令和5年度 秋期 高度試験 午前Ⅰ 問3選択肢(IPA の PDF を新しいタブで開きます)
- 平成28年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問6用語を問う問題(IPA の PDF を新しいタブで開きます)
- 平成28年度 秋期 高度試験 午前Ⅰ 問3用語を問う問題(IPA の PDF を新しいタブで開きます)
- 平成26年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問6選択肢(IPA の PDF を新しいタブで開きます)
- 平成23年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問6用語を問う問題(IPA の PDF を新しいタブで開きます)
出典: 独立行政法人情報処理推進機構(IPA)の過去問題。問題文は IPA のサイトの PDF で確認できます。「用語を問う問題」は、この用語の説明や特徴そのものを問う問題です。「選択肢」は、問題文ではなく選択肢に出たものです。用語名で照合しているため、関係の薄い問題が含まれることがあります。
Related
関連キーワードの用語
ピボット要素を選び、それより小さい要素と大きい要素に分割して再帰的に整列するアルゴリズム。平均計算量はO(n log n)だが最悪はO(n^2)。実用的には最速のソートアルゴリズムの一つで、多くの言語の標準ライブラリで採用。
データを半分に分割して再帰的に整列し、整列済みの部分列を統合(マージ)するアルゴリズム。計算量は常にO(n log n)で安定しており、安定ソート(同値要素の順序を保持)。外部ソートにも適用可能だが、O(n)の追加メモリが必要。
最適化問題を部分問題に分割し、各部分問題の最適解を記憶して再利用することで全体の最適解を効率的に求める手法。ナップサック問題や最短経路問題などに適用され、メモ化再帰やボトムアップ方式で実装される。
アルゴリズムの実行に必要な時間や空間の量をオーダー記号O(n)で表現したもの。時間計算量と領域計算量があり、入力サイズnに対する増加傾向でアルゴリズムの効率を評価する。O(1)<O(log n)<O(n)<O(n log n)<O(n^2)<O(2^n)の順に計算量が大きい。
整列済みデータの中央要素と目標値を比較し、探索範囲を半分に絞り込む操作を繰り返す探索アルゴリズム。計算量はO(log n)。データが整列されている前提が必要で、配列に対して適用される。
キーからハッシュ関数でアドレスを算出し、データを直接参照する探索法。平均O(1)で探索可能だが、衝突(異なるキーが同一アドレスに対応)が発生した場合の処理が性能に影響する。シノニム対策が重要。
