IT用語帳
PD-Dアルゴリズム・プログラミング · アルゴリズム

クイックソート

Quick Sort

くいっくそーと

基準値(ピボット)を選び、それより小さい要素と大きい要素のグループに分割する処理を、各グループに再帰的に繰り返す分割統治の整列のアルゴリズム。平均の計算量はO(n log n)で実用上最も速い部類だが、ピボットの選び方が悪いと分割が偏り最悪O(n²)になる。安定な整列ではない。

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他の資格での定義

Past Exams

過去問での出題

過去問で 12 回出題(基本情報技術者試験 5・応用情報技術者試験 5・高度試験 午前Ⅰ 2)

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。「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。

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関連キーワードの用語

PD-Dマージソート

列を半分ずつに分割することを要素が1つになるまで繰り返し、整列済みの列どうしを併合(マージ)しながら全体を整列する分割統治のアルゴリズム。計算量はデータの並びによらずO(n log n)で、安定な整列である。併合のための作業領域が必要だが、順次アクセスで処理できるので、主記憶に入らない大量データの外部整列にも使われる。

PD-D再帰

関数や手続きが、処理の中で自分自身を呼び出すこと。問題を同じ形の小さな問題に分けて解くもので、階乗の計算、木構造のたどり方、クイックソートやマージソートなどの分割統治のアルゴリズムを簡潔に書ける。必ず再帰を止める条件(基底)が必要で、呼出しが深くなるとスタック領域を使い果たすスタックオーバフローに注意する。

PD-D分割統治

大きな問題を同じ種類の小さな部分問題に分割し、部分問題をそれぞれ(多くは再帰的に)解いて、その結果を統合して元の問題の解を得るアルゴリズムの設計方法。マージソート、クイックソート、2分探索、高速フーリエ変換が代表例である。半分ずつに分けて統合をO(n)で行える場合、全体はO(n log n)になることが多い。

PD-D併合のアルゴリズム

それぞれ整列済みの2つの列を、先頭どうしを比較して小さい方を取り出すことを繰り返し、1つの整列済みの列にまとめるアルゴリズム。マージともいい、要素数がm、nのときO(m+n)で処理できる。マージソートの統合の段階や、キーの順に並んだ複数の順編成ファイル(マスタファイルとトランザクションファイルなど)をまとめる処理に使われる。

PD-D2分探索法

整列済みのデータで、探索範囲の中央の値と目的の値を比較し、目的の値がある側の半分に範囲を絞ることを繰り返す探索の方法。1回の比較で範囲が半分になるので、データ数nに対する最大の比較回数は約log₂n回で、計算量はO(log n)である。データが整列している必要があり、追加・削除が多いデータでは整列を保つ費用がかかる。

PD-Dバブルソート

隣り合う要素を比較して、順序が逆なら交換する操作を列の端から端まで繰り返し、大きい(または小さい)値を泡が浮かぶように端へ移していく整列のアルゴリズム。計算量は平均・最悪ともO(n²)と遅いが、仕組みが単純で、同じキーの要素の順序が保たれる安定な整列である。