[조효형] 3주차 과제

problem-1/README.md

@@ -15,6 +15,8 @@
 
 2. 버블 정렬의 코드를 보고 어떻게 동작하는지 그림을 그려보세요. 마찬가지로 위의 값이 주어졌다고 했을 때 코드를 따라가며 그림을 그려가며 이해해 보세요.
 
+![버블 정렬 코드](./bubble.jpeg)
+
 3. 버블 정렬의 코드를 직접 구현해 주세요.
 
 4. (추가 문제) 버블 정렬은 이미 정렬되어 있다면, 더 이상 정렬을 수행하지 않고

problem-1/problem-1.test.js

@@ -1,12 +1,46 @@
+const swap = (array, left, right) => {
+  [array[left], array[right]] = [array[right], array[left]];
+};
+
 const bubbleSort = (array) => {
+  let loopCount = 0;
+  for (let i = 0; i < array.length; i++) {
+    let swapped = false;
+
+    for (let j = 0; j < array.length - i - 1; j++) {
+      loopCount++;
+      const left = array[j];
+      const right = array[j + 1];
+
+      if (left > right) {
+        swap(array, j, j + 1);
+
+        swapped = true;
+      }
+    }
+
+    if (!swapped) {
+      break;
+    }
+  }
+
+  return loopCount;
 };
 
-test.each([
-  [[5, 4, 3, 2, 1]],
-  [[1, 2, 3, 4, 5]],
-  [[4, 2, 1, 5, 3]],
-])('주어진 배열을 오름차순으로 정렬한다', (array) => {
-  bubbleSort(array);
+test.each([[[5, 4, 3, 2, 1]], [[1, 2, 3, 4, 5]], [[4, 2, 1, 5, 3]]])(
+  '주어진 배열을 오름차순으로 정렬한다',
+  (array) => {
+    bubbleSort(array);
+
+    expect(array).toEqual([1, 2, 3, 4, 5]);
+  }
+);
+
+test('이미 정렬된 배열은 정렬하지 않는다', () => {
+  const array = [1, 2, 3, 4, 5];
+
+  const loopCount = bubbleSort(array);
 
   expect(array).toEqual([1, 2, 3, 4, 5]);
+  expect(loopCount).toBe(array.length - 1);
 });

problem-2/README.md

@@ -14,4 +14,6 @@
 
 2. 선택 정렬의 코드를 보고 어떻게 동작하는지 그림을 그려보세요. 마찬가지로 위의 값이 주어졌다고 했을 때 코드를 따라가며 그림을 그려가며 이해해 보세요.
 
+![선택 정렬 코드](./selection.jpeg)
+
 3. 선택 정렬의 코드를 직접 구현해 주세요.

problem-2/problem-2.test.js

@@ -1,12 +1,36 @@
+const swap = (array, i, j) => {
+  [array[i], array[j]] = [array[j], array[i]];
+};
+
+const findMinIndex = (array, startIndex) => {
+  let minIndex = startIndex;
+
+  for (let i = startIndex; i < array.length; i++) {
+    if (array[minIndex] > array[i]) {
+      minIndex = i;
+    }
+  }
+
+  return minIndex;
+};
+
 const selectionSort = (array) => {
+  for (let i = 0; i < array.length - 1; i++) {
+    const minIndex = findMinIndex(array, i);
+
+    if (minIndex === i) {
+      continue;
+    }
+
+    swap(array, i, minIndex);
+  }
 };
 
-test.each([
-  [[5, 4, 3, 2, 1]],
-  [[1, 2, 3, 4, 5]],
-  [[4, 2, 1, 5, 3]],
-])('주어진 배열을 오름차순으로 정렬한다', (array) => {
-  selectionSort(array);
+test.each([[[5, 4, 3, 2, 1]], [[1, 2, 3, 4, 5]], [[4, 2, 1, 5, 3]]])(
+  '주어진 배열을 오름차순으로 정렬한다',
+  (array) => {
+    selectionSort(array);
 
-  expect(array).toEqual([1, 2, 3, 4, 5]);
-});
+    expect(array).toEqual([1, 2, 3, 4, 5]);
+  }
+);

problem-3/README.md

@@ -14,4 +14,6 @@
 
 2. 삽입 정렬의 코드를 보고 어떻게 동작하는지 그림을 그려보세요. 마찬가지로 위의 값이 주어졌다고 했을 때 코드를 따라가며 그림을 그려가며 이해해 보세요.
 
+![삽입정렬](./insertion.jpeg)
+
 3. 삽입 정렬의 코드를 직접 구현해 주세요.

problem-3/problem-3.test.js

@@ -1,12 +1,24 @@
+const swap = (array, i, j) => {
+  [array[i], array[j]] = [array[j], array[i]];
+};
+
 const insertionSort = (array) => {
+  for (let i = 1; i < array.length; i++) {
+    for (let j = i; j > 0; j--) {
+      if (array[j] < array[j - 1]) {
+        swap(array, j, j - 1);
+      } else {
+        break;
+      }
+    }
+  }
 };
 
-test.each([
-  [[5, 4, 3, 2, 1]],
-  [[1, 2, 3, 4, 5]],
-  [[4, 2, 1, 5, 3]],
-])('주어진 배열을 오름차순으로 정렬한다', (array) => {
-  insertionSort(array);
+test.each([[[5, 4, 3, 2, 1]], [[1, 2, 3, 4, 5]], [[4, 2, 1, 5, 3]]])(
+  '주어진 배열을 오름차순으로 정렬한다',
+  (array) => {
+    insertionSort(array);
 
-  expect(array).toEqual([1, 2, 3, 4, 5]);
-});
+    expect(array).toEqual([1, 2, 3, 4, 5]);
+  }
+);

problem-4/README.md

@@ -12,4 +12,6 @@
 
 2. 셀 정렬의 코드를 보고 어떻게 동작하는지 그림을 그려보세요. 마찬가지로 위의 값이 주어졌다고 했을 때 코드를 따라가며 그림을 그려가며 이해해 보세요.
 
+![셀 정렬 코드](./shell.jpeg)
+
 3. 셀 정렬의 코드를 직접 구현해 주세요.

problem-4/problem-4.test.js

@@ -1,4 +1,28 @@
+const swap = (array, i, j) => {
+  [array[i], array[j]] = [array[j], array[i]];
+};
+
 const shellSort = (array) => {
+  const { length } = array;
+
+  let h = 1;
+  while (h < Math.floor(length / 3)) {
+    h = 3 * h + 1;
+  }
+
+  while (h >= 1) {
+    for (let i = h; i < length; i++) {
+      for (let j = i; j >= 0; j = j - h) {
+        if (array[j] < array[j - h]) {
+          swap(array, j, j - h);
+        } else {
+          break;
+        }
+      }
+    }
+
+    h = Math.floor(h / 3);
+  }
 };
 
 test.each([
@@ -8,6 +32,7 @@ test.each([
 ])('주어진 배열을 오름차순으로 정렬한다', (array) => {
   shellSort(array);
 
-  expect(array)
-    .toEqual([1, 5, 5, 5, 8, 12, 12, 12, 13, 15, 16, 18, 19, 19, 20, 24]);
+  expect(array).toEqual([
+    1, 5, 5, 5, 8, 12, 12, 12, 13, 15, 16, 18, 19, 19, 20, 24,
+  ]);
 });

problem-5/README.md

@@ -13,4 +13,6 @@
 
 2. 머지 정렬의 코드를 보고 어떻게 동작하는지 그림을 그려보세요. 마찬가지로 위의 값이 주어졌다고 했을 때 코드를 따라가며 그림을 그려가며 이해해 보세요.
 
+![merge-sort](./merge.jpeg)
+
 3. 머지 정렬의 코드를 직접 구현해 주세요.

problem-5/problem-5.test.js

@@ -1,15 +1,65 @@
-const mergeSort = (array) => {
+const merge = (array, start, mid, end) => {
+  let left = start;
+  let right = mid + 1;
+
+  const temp = [...array];
+
+  for (let i = start; i <= end; i++) {
+    if (left > mid) {
+      array[i] = temp[right];
+      right++;
+    } else if (right > end) {
+      array[i] = temp[left];
+      left++;
+    } else if (temp[left] < temp[right]) {
+      array[i] = temp[left];
+      left++;
+    } else {
+      array[i] = temp[right];
+      right++;
+    }
+  }
+};
+
+const mergeSort = (array, start = 0, end = array.length - 1) => {
+  if (start >= end) {
+    return;
+  }
+
+  const mid = Math.floor((start + end) / 2);
+
+  mergeSort(array, start, mid);
+  mergeSort(array, mid + 1, end);
+  merge(array, start, mid, end);
+};
+
+const mergeSortBottomUp = (array) => {
+  const { length } = array;
+
+  for (let n = 1; n < length; n = n * 2) {
+    for (let start = 0; start < length - n; start = start + n * 2) {
+      merge(
+        array,
+        start,
+        start + (n - 1),
+        Math.min(start + (n * 2 - 1), length - 1)
+      );
+    }
+  }
 };
 
 test.each([
   [[8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1]],
   [[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]],
   [[8, 2, 1, 5, 3, 4, 7, 6]],
 ])('주어진 배열을 오름차순으로 정렬한다', (array) => {
-  mergeSort(array);
+  const array1 = [...array];
+  const array2 = [...array];
+  mergeSort(array1);
+  mergeSortBottomUp(array2);
 
-  expect(array)
-    .toEqual([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]);
+  expect(array1).toEqual([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]);
+  expect(array2).toEqual([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]);
 });
 
 test('홀수 개 배열에 대해서도 오름차순으로 정렬한다', () => {

problem-6/README.md

@@ -15,4 +15,6 @@
 
 2. 퀵 정렬의 코드를 보고 어떻게 동작하는지 그림을 그려보세요. 마찬가지로 위의 값이 주어졌다고 했을 때 코드를 따라가며 그림을 그려가며 이해해 보세요.
 
+![퀵 정렬](./quick.jpeg)
+
 3. 퀵 정렬의 코드를 직접 구현해 주세요.

problem-6/problem-6.test.js

@@ -1,4 +1,53 @@
+const swap = (array, i, j) => {
+  [array[i], array[j]] = [array[j], array[i]];
+};
+
+const partition = (array, lo, hi) => {
+  let left = lo + 1;
+  let right = hi;
+
+  const pivot = array[lo];
+
+  while (true) {
+    while (array[left] < pivot) {
+      if (left === hi) {
+        break;
+      }
+
+      left++;
+    }
+
+    while (pivot < array[right]) {
+      if (right === lo) {
+        break;
+      }
+
+      right--;
+    }
+
+    if (left >= right) {
+      break;
+    }
+
+    swap(array, left, right);
+  }
+
+  swap(array, lo, right);
+  return right;
+};
+
+const sort = (array, lo, hi) => {
+  if (lo >= hi) {
+    return;
+  }
+
+  const j = partition(array, lo, hi); // j는 pivot의 위치이고, 이것을 기준으로 왼쪽과 오른쪽을 나누고 정렬한다. partition에서 swap을 통해 정렬이 이루어진다.
+  sort(array, lo, j - 1);
+  sort(array, j + 1, hi);
+};
+
 const quickSort = (array) => {
+  sort(array, 0, array.length - 1);
 };
 
 test.each([
@@ -8,6 +57,5 @@ test.each([
 ])('주어진 배열을 오름차순으로 정렬한다', (array) => {
   quickSort(array);
 
-  expect(array)
-    .toEqual([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]);
+  expect(array).toEqual([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]);
 });

problem-7/README.md

@@ -1,6 +1,6 @@
-# 자료구조와 알고리즘 3주차 과제 - 퀵 정렬 구현하기
+# 자료구조와 알고리즘 3주차 과제 - 힙 정렬 구현하기
 
-1. 다음은 퀵 정렬의 알고리즘입니다. 알고리즘을 보고 다음 값이 주어졌을 때
+1. 다음은 힙 정렬의 알고리즘입니다. 알고리즘을 보고 다음 값이 주어졌을 때
    어떻게 정렬이 되는지 그림으로 그려보세요.
 
 > 힙 구성: 입력 배열을 최대 힙 구조로 만듭니다.
@@ -9,9 +9,11 @@
 > 빌 때까지 반복합니다.
 
 ```
-3, 5, 6, 8, 1, 2, 4, 7
+9, 11, 6, 8, 7, 2, 3, 4, 1, 10, 5
 ```
 
-2. 퀵 정렬의 코드를 보고 어떻게 동작하는지 그림을 그려보세요. 마찬가지로 위의 값이 주어졌다고 했을 때 코드를 따라가며 그림을 그려가며 이해해 보세요.
+2. 힙 정렬의 코드를 보고 어떻게 동작하는지 그림을 그려보세요. 마찬가지로 위의 값이 주어졌다고 했을 때 코드를 따라가며 그림을 그려가며 이해해 보세요.
 
-3. 퀵 정렬의 코드를 직접 구현해 주세요.
+![힙 정렬](./heap.jpeg)
+
+3. 힙 정렬의 코드를 직접 구현해 주세요.