Strona 10

Po sortowaniu bąbelkowym i sortowaniu przez wstawianie nadszedł czas na omówienie ostatniego z tak zwanych prostych podejść do sortowania. Tym razem elementów nie będziemy zamieniać czy wstawiać, tylko wybierać. A co to dokładnie oznacza? Więcej w artykule.

W poprzednim artykule z serii o sortowaniu pokazałem, jak można odtworzyć krok po kroku podstawowy algorytm sortowania przez zamianę — sortowanie bąbelkowe, a także wywodzące się z niego sortowanie koktajlowe i sortowanie grzebieniowe. Tym razem zróbmy inaczej — zamiast zamieniać, będziemy wstawiać.

W poprzedniej, pierwszej części serii o sortowaniu opisałem teoretyczną część tego zagadnienia. Najwyższy czas przejść do praktyki. Nauczmy się najprostszego z algorytmów sortowania opartego o zamianę elementów — sortowania bąbelkowego, znanego też pod angielską nazwą bubble sort lub jako sortowanie przez zamianę. Jednak to nie wszystko. Będziemy go także krok po kroku optymalizować na tyle, na ile jest to w jego przypadku możliwe.

Sortowanie — najpopularniejszy z podstawowych tematów informatyki i programowania. Podstawa każdego kursu, książki, serii wykładów itd., poświęconych algorytmice. Tak więc i tutaj nie mogło tego zabraknąć. Jednak nie będę tutaj rozpisywać kodu i omawiać, co się dzieje krok po kroku. Zamiast patrzeć na surowe implementacje, spróbujemy zrozumieć mechanizmy i jaki kryje się za nimi sens. Na samym początku jednak przybliżmy sobie teorię.

Ponad pół roku temu napisałem serię artykułów poświęconych listom. Przedstawiałem tam zarówno tablice, listy tablicowe, jak i listy wiązane. Teraz naturalnie chciałbym przejść dalej z tego tematu do podstawowych algorytmów wykorzystujących listy — algorytmów wyszukiwania w listach.

Ostatnio opisywałem, jak podejść do odczytu obrazów zapisanych w plikach BMP. Pliki tego typu to klasyczny przykład zapisu danych cyfrowych w postaci plików binarnych — wszystkie informacje są przechowywane jako liczby, będąc w ten sposób zakodowane. Takich formatów jest wiele więcej. Ale oprócz nich, mamy także formaty tekstowe. Pliki te można odczytać i edytować nawet bez specjalnego oprogramowania, a potrafią przechować równie dużo informacji. Przejrzyjmy najpopularniejsze sposoby przechowywania danych w taki sposób.

W artykule o zapisie nie-liczb jako liczby wspomniałem o tym, jak różnego rodzaju media możemy zapisywać w postaci binarnej. Wspomniałem między innymi o zapisie obrazów jako BMP, czyli najprostszej formie, w jaki sposób można to robić. Dlatego też przejdźmy nieco do programowania i spróbujmy sami zaprogramować odczyt takich plików.

W pierwszym artykule z serii o przechowywaniu danych w postaci cyfrowej pokazałem system binarny oraz bardzo dobrze nam znany system dziesiętny. Do tego w ostatnim z artykułów przemyciłem system szesnastkowy. Pomyślałem, że warto byłoby opowiedzieć nieco więcej o różnych systemach liczbowych, ich właściwościach i zastosowaniach (nie tylko w informatyce).

W poprzednich artykułach z tej serii mówiliśmy o liczbach całkowitych, rzeczywistych, różnych ich kodowaniach, więc można stwierdzić — „Acha! To tak działają kalkulatory!” Tylko jakoś zgubiliśmy tutaj to, o czym pisałem na samym początku, że wszystko reprezentujemy jako liczby. Ale jak liczbami zapisać śmieszny filmik z kotami? Albo w tym artykule, jak każda litera może być liczbą? Otóż wszystko ponownie odnosi się do… kodowania.

Poprzednio omawialiśmy system binarny oraz jak z jego wykorzystaniem komputery przechowują liczby naturalne i całkowite. Czas poszerzyć horyzonty. Przejdźmy do rzeczy mniej oczywistej, czyli do liczb wymiernych i rzeczywistych. W końcu co to za maszyna licząca, jeśli nie obsługuje ułamków, a przy dzieleniu zawsze zaokrągla lub zwraca resztę. Tutaj mamy dwa zupełnie różne podejścia do trzymania liczb — liczby stałoprzecinkowe oraz liczby zmiennoprzecinkowe.