Apa Itu Quick Sort?
Quick sort adalah salah satu algoritma pengurutan atau sorting dalam ilmu komputer. Algoritma ini bekerja dengan membagi daftar atau array yang akan diurutkan menjadi dua bagian, kemudian mengurutkan kedua bagian tersebut secara terpisah. Proses ini berulang secara rekursif hingga seluruh elemen terurut.
Langkah-langkah utama dalam quick sort adalah sebagai berikut:
- Pilih elemen tertentu sebagai “pivot” dari array. Pemilihan pivot dapat dilakukan secara acak atau berdasarkan aturan tertentu, seperti memilih elemen di tengah array.
- Bagi array menjadi dua bagian, di mana elemen-elemen di bagian kiri pivot (nilai yang lebih kecil dari pivot) ditempatkan di sebelah kiri pivot, dan elemen-elemen di bagian kanan pivot (nilai yang lebih besar dari pivot) ditempatkan di sebelah kanan pivot. Ini dikenal sebagai operasi “partisi”.
- Lakukan langkah-langkah quick sort secara rekursif pada kedua bagian array yang dihasilkan dari operasi partisi. Ini berarti menerapkan langkah-langkah 1 dan 2 pada setiap bagian secara terpisah.
- Gabungkan hasil pengurutan dari kedua bagian array yang diurutkan untuk mendapatkan array yang telah terurut sepenuhnya.
Pivot yang dipilih memainkan peran penting dalam kinerja quick sort. Jika pivot dipilih dengan baik, algoritma quick sort dapat memiliki kompleksitas waktu yang cepat dengan waktu rata-rata O(n log n), di mana n adalah jumlah elemen dalam array. Namun, jika pivot dipilih dengan buruk dan menyebabkan pembagian yang tidak seimbang, waktu eksekusi dapat menjadi O(n^2) dalam kasus terburuk.
Quick sort adalah salah satu algoritma pengurutan yang umum digunakan dan memiliki efisiensi yang baik dalam pengurutan besar data.
Apa Itu Merge Sort?
Merge sort adalah algoritma pengurutan (sorting) yang bekerja dengan membagi daftar atau array yang akan diurutkan menjadi dua bagian sama besar, kemudian mengurutkan kedua bagian tersebut secara terpisah, dan akhirnya menggabungkan kembali kedua bagian tersebut menjadi satu array terurut.
Berikut adalah langkah-langkah utama dalam merge sort:
- Bagi array menjadi dua bagian sama besar secara rekursif sampai hanya terdapat satu elemen dalam setiap bagian. Ini disebut sebagai langkah “pembagian” (splitting).
- Setelah terdapat hanya satu elemen dalam setiap bagian, mulai menggabungkan kembali kedua bagian tersebut menjadi satu array terurut. Proses penggabungan ini disebut “penggabungan” (merging). Pada tahap penggabungan, elemen-elemen dari kedua bagian dibandingkan satu per satu, dan elemen yang lebih kecil ditempatkan terlebih dahulu dalam array yang baru.
- Ulangi langkah penggabungan secara rekursif untuk setiap level pembagian yang lebih tinggi hingga seluruh array digabungkan menjadi satu array terurut.
Kelebihan dari merge sort adalah bahwa algoritma ini memiliki kompleksitas waktu yang stabil dan selalu membutuhkan waktu O(n log n), di mana n adalah jumlah elemen dalam array. Namun, merge sort membutuhkan penggunaan memori tambahan untuk menyimpan array sementara saat proses penggabungan.
Merge sort sering digunakan dalam pengurutan data yang membutuhkan kestabilan relatif terhadap perubahan posisi elemen dengan nilai yang sama. Algoritma ini juga banyak digunakan dalam penggabungan (merge) data dalam berbagai aplikasi seperti penggabungan data dalam penggabungan dan pengurutan eksternal (external merge sort) pada pemrosesan data yang besar.
Apa Persamaan Quick Sort dan Merge Sort?
Meskipun quick sort dan merge sort adalah dua algoritma pengurutan yang berbeda, ada beberapa persamaan yang dapat ditemukan antara keduanya:
- Kompleksitas Waktu Rata-rata: Baik quick sort maupun merge sort memiliki kompleksitas waktu rata-rata O(n log n), di mana n adalah jumlah elemen dalam array yang akan diurutkan. Keduanya termasuk dalam algoritma pengurutan dengan waktu eksekusi yang efisien.
- Menggunakan Pendekatan “Divide and Conquer”: Baik quick sort maupun merge sort menggunakan pendekatan “divide and conquer” dalam proses pengurutan. Kedua algoritma membagi array menjadi bagian-bagian yang lebih kecil, mengurutkan bagian-bagian tersebut secara terpisah, dan kemudian menggabungkan kembali hasil pengurutan untuk mendapatkan array yang terurut sepenuhnya.
- Stabil dalam Pengurutan: Secara umum, quick sort dan merge sort adalah algoritma pengurutan yang stabil. Ini berarti jika terdapat elemen-elemen dengan nilai yang sama, urutan relatif mereka akan tetap sama setelah proses pengurutan selesai.
- Menggunakan Memori Tambahan: Baik quick sort maupun merge sort membutuhkan penggunaan memori tambahan saat melaksanakan proses pengurutan. Namun, penggunaan memori tambahan pada merge sort lebih signifikan karena penggabungan dilakukan pada array sementara yang memerlukan alokasi memori tambahan.
Meskipun ada persamaan ini, perlu dicatat bahwa quick sort dan merge sort tetaplah algoritma pengurutan yang berbeda dalam hal pendekatan dan implementasi. Quick sort lebih efisien dalam pengurutan data acak dan memiliki kompleksitas waktu yang lebih baik dalam kasus rata-rata, sementara merge sort lebih stabil dan cocok untuk pengurutan data yang membutuhkan kestabilan relatif.
Apa Perbedaan Quick Sort dan Merge Sort?
Berikut adalah beberapa perbedaan antara quick sort dan merge sort:
- Pendekatan dan Strategi:
- Quick sort menggunakan pendekatan “divide and conquer” dengan memilih pivot, mempartisi array berdasarkan pivot, dan mengurutkan dua bagian secara terpisah sebelum penggabungan akhir.
- Merge sort juga menggunakan pendekatan “divide and conquer” dengan membagi array secara rekursif menjadi dua bagian sama besar, mengurutkan kedua bagian tersebut secara terpisah, dan kemudian menggabungkan kembali kedua bagian untuk mendapatkan array yang terurut.
- Waktu Eksekusi Terburuk:
- Quick sort memiliki waktu eksekusi terburuk O(n^2) dalam kasus terburuk ketika pivot yang dipilih secara tidak seimbang atau tidak optimal. Namun, dengan pemilihan pivot yang baik, waktu eksekusi rata-rata adalah O(n log n).
- Merge sort memiliki waktu eksekusi terburuk O(n log n) dalam semua kasus, termasuk kasus terburuk. Ini membuat merge sort lebih stabil dalam hal kompleksitas waktu.
- Stabilitas:
- Quick sort adalah algoritma pengurutan yang tidak stabil. Hal ini berarti posisi relatif elemen dengan nilai yang sama dalam array tidak dijamin akan tetap sama setelah pengurutan.
- Merge sort adalah algoritma pengurutan yang stabil. Jadi, jika terdapat elemen dengan nilai yang sama, urutan relatif mereka akan tetap sama setelah pengurutan.
- Penggunaan Memori Tambahan:
- Quick sort tidak memerlukan alokasi memori tambahan selain memori yang dibutuhkan untuk penyimpanan array yang akan diurutkan.
- Merge sort memerlukan alokasi memori tambahan untuk menyimpan array sementara saat proses penggabungan. Karena itu, merge sort memerlukan lebih banyak ruang memori dibandingkan dengan quick sort.
- Keunggulan dalam Kasus Tertentu:
- Quick sort cenderung lebih cepat daripada merge sort dalam pengurutan data yang besar, terutama ketika data acak dan pivot yang dipilih secara optimal.
- Merge sort lebih cocok untuk pengurutan data yang membutuhkan kestabilan relatif, seperti pengurutan objek dengan kunci ganda atau pengurutan data yang terdapat dalam struktur data terhubung.
Perbedaan-perbedaan ini menggambarkan karakteristik dan kelebihan masing-masing algoritma. Pilihan antara quick sort dan merge sort tergantung pada sifat data yang akan diurutkan, kebutuhan stabilitas, efisiensi waktu, dan penggunaan memori.