バブルソート・単純交換法とは？アルゴリズムの基本概念をわかりやすく解説
プログラミングにおいて、データの並び替えは非常に重要な作業のひとつです。その中でも、有名なアルゴリズムに「バブルソート・単純交換法」があります。このアルゴリズムについて、基本的な概念をわかりやすく解説します。
バブルソートとは？
バブルソートは、隣り合った要素が大小関係になるよう交換を繰り返すことで、データを昇順もしくは降順に整列するアルゴリズムです。その様子が、泡が水面に浮かび上がっていく様子に似ていることから、名前がつきました。
具体的な手順としては、まず、配列の最初の要素から順番に、隣り合った要素の大小関係を比較し、必要に応じて交換します。次に、配列の最後尾に達するまでこの操作を繰り返します。こうして最大値が配列の最後尾にくることが保証されます。そして、最後尾の要素を除いた部分に対して同様の操作を繰り返すことで、配列全体を昇順もしくは降順に整列します。
単純交換法とは？
単純交換法は、バブルソートと同じく、隣り合った要素の大小関係を比較し、必要に応じて交換を繰り返すことによって、データを昇順もしくは降順に整列するアルゴリズムです。バブルソートとの違いは、隣り合った要素の大小関係が決まるまで、要素を交換し続けるわけではない点です。
具体的な手順としては、まず配列の最初の要素を基準値とし、基準値と、それより後ろの要素を比較します。基準値より小さい値があった場合、その要素と基準値を交換します。そして、基準値を次の要素に移して、同じ操作を繰り返します。こうして最小値が配列の先頭にくることが保証されます。そして、先頭の要素を除いた部分に対して同様の操作を繰り返すことで、配列全体を昇順もしくは降順に整列します。
まとめ
バブルソート・単純交換法は、アルゴリズムの基本的な概念を学ぶには最適な方法です。両方とも、隣り合った要素の比較による交換を繰り返すことで、データを整列するアルゴリズムです。バブルソートは、隣り合った要素の大小関係が決まるまで交換を繰り返すのに対し、単純交換法は、基準値と後方の要素を比較して交換を行うことで、最小値を先頭にくるように整列します。