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降低界限以进行比较排序

algorithm

今天,我在阅读Julienne Walker的一篇很棒的文章,关于分类- 永远困惑-
排序的艺术,有
一件事引起了我的注意。我不太了解作者证明通过比较进行排序的部分受Ω(
N ·log N )下界的限制

下界并不那么明显。大多数排序算法的最小可能界限是Ω( N ·log N
)。这是因为大多数排序算法都使用项目比较来确定项目的相对顺序。通过比较排序的任何算法都将具有Ω( N ·log N
)的最小下限,因为比较树用于选择排序的排列。可以轻松构造三个数字1、2和3的比较树:

                         1 < 2

           1 < 3                       1 < 3

   2 < 3           3,1,2       2,1,3           2 < 3

1,2,3   1,3,2                            2,3,1     3,2,1

请注意,如何将每个项目与其他所有项目进行比较,并且每个路径都会导致三个项目的有效排列。树的高度决定了排序算法的下限。为了使算法正确,因为必须有与排列相同的叶子,所以比较树的最小可能高度为log
N !, 它等于Ω( N ·log N

直到我不太理解的最后一部分(粗体显示),这似乎是非常合理的-如何记录 N !等效于Ω( N ·log N
)。我一定错过了CopmSci课程中的某些内容,并且无法获得最后的过渡。我期待与此相关的帮助,或者与其他证据建立链接,如果我们使用比较进行排序,则我们将限制Ω(
N ·log N )。


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2020-07-28

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您没有错过CompSci类的任何内容。您错过的是数学课。斯特林近似值的维基百科页面显示log n!渐近为n log n +低阶项。

2020-07-28