Giriş
Sıralama algoritmaları, veri yapılarında ve yazılımın pek çok alanında kritik bir rol oynamaktadır. Sıralama, veri analizi, veri yapıları ve algoritmaların performansını optimize etme konularında önemli bir adımdır. Python’da birçok sıralama algoritması bulunurken, bu yazıda Counting Sort algoritmasına detaylı bir bakış atacağız. Counting Sort, özellikle belirli koşullar altında oldukça hızlı çalışan bir sıralama algoritmasıdır ve bazı durumlar için tercih edilen bir yöntemdir.
Counting Sort’un temel prensibi, sıralanacak elemanların belirli bir aralıkta olmasını gerektirmesidir. Bu algoritma, tüm elemanların kaç kez tekrarlandığını sayarak çalışır ve ardından bu bilgiyi kullanarak sıralama işlemini gerçekleştirir. Özellikle düşük değer aralığına sahip büyük veri setlerinde etkili sonuçlar verir. Şimdi, Counting Sort’un nasıl çalıştığını anlamak için adım adım inceleyelim.
Counting Sort Nasıl Çalışır?
Counting Sort’un temel algoritmasını anlamak için, aşağıdaki adımları takip edelim:
Adım 1: Elemanların Sayımı
İlk olarak algoritma, sıralanacak olan elemanların aralığını belirler. Örneğin, elimizde 0 ile 9 arasında değerler içeren bir dizi olsun. Bu durumda, 0-9 aralığında her bir elemanın kaç kez bulunduğunu saymak için bir sayaç dizisi (count array) oluşturacağız. Bu sayaç dizisi, her bir değerin kaç kez tekrarlandığını tutacak şekilde belirlenir.
Örneğin, eğer elimizdeki dizi [4, 2, 2, 8, 3, 3, 1] ise, sayaç dizisi her bir elemanın sayısını tutacaktır. Sayaç dizisi başlangıçta bütün elemanlar için 0 olacak şekilde tanımlanır.
Adım 2: Sayaç Dizisinin Güncellenmesi
Sayaç dizisini güncelleyerek başlayalım. İlk diziden her bir elemanı alıp, sayaç dizisinde ilgili indeksi artıracağız. Bu adımı tamamladıktan sonra, sayaç dizisi artık her bir elemanın dizide kaç defa mevcut olduğunu göstermektedir.
Sayım işlemi tamamlandığında, örneğin sayaç dizimiz şöyle görünebilir: [0, 1, 2, 2, 1, 0, 0, 0, 1, 0]. Burada 1’den iki adet, 2’den iki adet, 3’ten iki adet, 4’ten ise bir adet mevcut olduğunu görüyoruz.
Adım 3: Toplama ve Sonuç Dizisinin Oluşturulması
Son adım, toplamaya yönelik. Sayaç dizisini önceki adımda bırakıp elkelerini sıralanmış bir araya almak için yeni bir diziyi (output array) oluşturmalıyız. Sayaç dizisini geçerek, her bir elemanın sırası belirlenecek ve sıralamalı çıktı dizisi oluşturulacaktır.
Toplama adımında, sayaç dizisindeki her eleman, kendinden önceki tüm elemanların toplamını tutarak güncellenir. Bu, her elemanın dizideki