Пузырьковая, вставками, слиянием, быстрая и пирамидальная на одной и той же перестановке — пять рядов столбиков шагают синхронно, чтобы сравнить движение значений.
О модели
Страница анимирует пять классических сравнительных сортировок на одной и той же начальной перестановке целых 1…n: пузырьковая (обмен соседей), вставками (сдвиг ключа назад обменами), слиянием снизу вверх (проходы удваивающейся ширины с пошаговым слиянием), быстрая с разбиением Ломуто и явным стеком диапазонов, пирамидальная (построение макс-кучи + sift-down при извлечении). Один глобальный микрошаг продвигает все алгоритмы одновременно за пакет кадра: вы видите параллельные паттерны движения, а не гонку по реальному времени CPU (у разных методов разное число шагов). Столбики окрашены по индексу, чтобы отслеживать элементы; подсветка — текущее сравнение или обмен.
Для кого: Вводные курсы информатики и самообучение: наглядное сравнение семейств O(n²) и O(n log n); тем, кто уже читал псевдокод и хочет «увидеть» разницу в движении значений.
Ключевые понятия
Пузырьковая сортировка
Сортировка вставками
Сортировка слиянием
Быстрая сортировка
Пирамидальная сортировка
Разбиение Ломуто
Двоичная куча
Устойчивость (понятие)
Как это работает
Одна перестановка1…n, пять сортировок: каждый микрошаг — сравнение или обмен — выполняется во всех рядах одновременно, поэтому видно, как по-разному «течёт» массив у пузырька, вставок, слияния снизу вверх, быстрой (Ломуто) и пирамиды, а не только кто быстрее по часам.
Часто задаваемые вопросы
Почему ряды заканчиваются в разное время?
Для одного и того же входа разным алгоритмам нужно разное число элементарных шагов сравнения/обмена. Симулятор всё равно делает один синхронный шаг для всех пяти: уже отсортированные ряды просто остаются в финальном состоянии, пока догоняют более «медленные» по числу шагов.
Устойчива ли здесь сортировка слиянием?
При равных ключах в слиянии берётся элемент из левой половины (≤), что соответствует обычной устойчивой реализации. Остальные показанные методы в общем случае не гарантируют устойчивость.
Почему быстрая сортировка кажется «шумнее» пирамидальной?
Разбиение сканирует целый подмассив за проход, а у Ломуто много обменов вокруг опорного элемента; в пирамидальной основная работа — просеивания вдоль пути в дереве. Порядок O(n log n) в типичном случае у обоих, но константы и картина движения различаются.