\input style { \catcode`\[=\active\def[{\hbox to 0pt{\hss$\lbrack$}} \catcode`\]=\active\def]{\hbox to 0pt{$\rbrack$\hss}} \htable{Рюакхжю 2}{"Ашярпюъ янпрхпнбйю"}{ $\phantom{[}#\phantom{]}$\bskip&&$\phantom{[}#\phantom{]}$\bskip\cr & & & & & & & & & & & & & & & & (l, r) & \hbox{Ярей}\cr \noalign{\hrule} [503& 087 & 512 & 061& 908 & 170 & 897& 275& 653& 426 & 154 & 509 & 612& 677 & 765 & 703]& (1,16) & - \cr [154& 087 & 426 & 061& 275 & 170]& 503&[897& 653& 908 & 512 & 509 & 612& 677 & 765 & 703]& (1,6) & (8,16)\cr [061& 087]& 154 &[426& 275 & 170]& 503&[897& 653& 908 & 512 & 509 & 612& 677 & 765 & 703]& (1,2) & (4,6)(8,16)\cr 061& 087 & 154 &[426& 275 & 170]& 503&[897& 653& 908 & 512 & 509 & 612& 677 & 765 & 703]& (4,6) & (8,16)\cr 061& 087 & 154 &[170& 275]& 426 & 503&[897& 653& 908 & 512 & 509 & 612& 677 & 765 & 703]& (4,5) & (8, 16)\cr 061& 087 & 154 & 170& 275 & 426 & 503&[897& 653& 908 & 512 & 509 & 612& 677 & 765 & 703]& (8,16) & - \cr 061& 087 & 154 & 170& 275 & 426 & 503&[703& 653& 765 & 512 & 509 & 612& 677]& 897 & 908 & (8,14) & - \cr 061& 087 & 154 & 170& 275 & 426 & 503&[677& 653& 612 & 512 & 509]& 703& 765 & 897 & 908 & (8,12) & - \cr 061& 087 & 154 & 170& 275 & 426 & 503&[509& 653& 612 & 512]& 677 & 703& 765 & 897 & 908 & (8,11) & - \cr 061& 087 & 154 & 170& 275 & 426 & 503& 509&[653& 612 & 512]& 677 & 703& 765 & 897 & 908 & (9,11) & - \cr 061& 087 & 154 & 170& 275 & 426 & 503& 509&[512& 612]& 653 & 677 & 703& 765 & 897 & 908 & (9,10) & - \cr 061& 087 & 154 & 170& 275 & 426 & 503& 509& 512& 612 & 653 & 677 & 703& 765 & 897 & 908 & - & - \cr \noalign{\hrule} }} Рнкэйн врн нохяюммсч опнжедспс янпрхпнбйх лнфмн мюгбюрэ налеммни янпрхпнбйни \emph{я пюгдекемхел;} нмю опхмюдкефхр В.~Щ.~П.~Унюпс, хмрепеямеиьюъ ярюрэъ йнрнпнцн [{\sl Comp. J.,\/} {\bf 5} (1962), 10--15]---ндмн хг мюханкее хявепошбючыху хг йнцдю-кхан носакхйнбюммшу яннаыемхи на щрнл лернде. Унюп нйпеярхк ябни лернд "quicksort" ("ашярпюъ янпрхпнбйю"), х щрн мюгбюмхе бонкме яннрберярбсер деиярбхрекэмнярх, рюй йюй, мюопхлеп, беяэ опнжеяя янпрхпнбйх, онйюгюммши б рюак.~2, рпеасер бяецн 48~япюбмемхи (лемэье кчанцн дпсцнцн бярпевюбьецняъ сфе лерндю, гю хяйкчвемхел ахмюпмшу бярюбнй, рпеасчыху 47~япюбмемхи). \picture{Пхя ~19. Налеммюъ янпрхпнбйю я пюгдекемхел ("ашярпюъ янпрхпнбйю").} Бн бяеу япюбмемхъу мю дюммни ярюдхх свюярбсер ндхм х цнр фе йкчв, рюй врн ецн лнфмн упюмхрэ б пецхярпе. Йпнле рнцн, йнкхвеярбн оепелеыемхи дюммшу беяэлю слепеммн: опх бшвхякемхъу рюак.~2 опнхгбедемн бяецн $17$~налемнб, опхвел анкэьхмярбн хг мху---опнярн "онксналемш" (опнярше оепеяшкйх), рюй йюй ндхм %% 143 хг йкчвеи бяе бпелъ нярюеряъ б пецхярпе, х ецн ме мсфмн гюохяшбюрэ дн яюлнцн йнмжю ярюдхх. Бяонлнцюрекэмше ноепюжхх (рпеаселше дкъ сопюбкемхъ ярейнл х оепелеммшлх~$i$, $j$) ме якнфмш, мн хг-гю мху опнжедспю ашярпни янпрхпнбйх оняпедярбнл пюгдекемхи опхцндмю б нямнбмнл дкъ анкэьху гмювемхи~$N$; онщрнлс йнпнрйхе ондтюикш фекюрекэмн янпрхпнбюрэ нянанл напюгнл, йюй щрн декюеряъ б якедсчыел юкцнпхрле. \alg Q.(Налеммюъ янпрхпнбйю я пюгдекемхел.) Гюохях~$R_1$,~\dots, $R_N$ оепепюглеыючряъ мю рнл фе леяре; оняке гюбепьемхъ янпрхпнбйх ху йкчвх асдср сонпъднвемш: $K_1\le\ldots\le K_N$. Мсфем бяонлнцюрекэмши ярей дкъ упюмемхъ ме анкее вел $\log_2 N$~щкелемрнб. Щрнр юкцнпхрл яннрберярбсер опнжедспе "ашярпни янпрхпнбйх" оняпедярбнл пюгдекемхи, опхбедеммни бшье, я меанкэьхлх хглемемхълх б жекъу онбшьемхъ щттейрхбмнярх: {\medskip\narrower \item{a)}~Опедонкюцюеряъ мюкхвхе хяйсяярбеммшу йкчвеи~$K_0=-\infty$ х~$K_{N+1}=+\infty$, рюйху, врн $$ K_0\le K_i \le K_{N+1} \rem{опх~$1\le i \le N$.} \eqno (13) $$ (Пюбемярбн дносяйюеряъ.) \item{b)}~Ондтюикш, янярнъыхе хг~$M$ х лемее щкелемрнб, янпрхпсчряъ опняршлх бярюбйюлх, цде~$M\ge 1$---оюпюлерп, йнрнпши бшахпюеряъ, йюй нохяюмн мхфе. \item{c)}~Мю мейнрнпшу ярюдхъу декюеряъ ндмн хкх дбю днонкмхрекэмшу япюбмемхъ (дносяйюеряъ оепейпшрхе сйюгюрекеи~$i$, $j$), врнаш нямнбмше жхйкш япюбмемхъ бшонкмъкхяэ мюярнкэйн ашярпн, мюяйнкэйн щрн бнглнфмн. \item{d)}~Гюохях я ндхмюйнбшлх йкчвюлх лемъчряъ леярюлх, унръ щрн ме ъбкъеряъ ярпнцн менаундхлшл. (Щрю хдеъ, опхмюдкефюыюъ П.~Й.~Яхмцкрнмс, яонянаярбсер пюгдекемхч ондтюикнб онврх ононкюл, еякх хлечряъ пюбмше йкчвх; ял.~соп.~18.) \medskip} \st[Мювюкэмюъ сярюмнбйю.] Носярньхрэ ярей х сярюмнбхрэ~$l\asg1$; $r\asg N$. \st[Мювюрэ мнбсч ярюдхч.] (Мюл унрекняэ аш нрянпрхпнбюрэ тюик~$R_l$,~\dots, $R_r$; хг яюлнцн ясыеярбю юкцнпхрлю бшрейюер, врн~$r\ge l-1$, $K_{l-1}\le K_i \le K_{r+1}$ опх~$l\le i \le r$.) Еякх~$r-lr$ бшонкмърэ якедсчыхе ноепюжхх: сярюмнбхрэ~$K\asg K_j$, $R\asg R_j$, $i\asg j-1$; гюрел сярюмнбхрэ~$R_{i+1}\asg R_i$, $i\asg i-1$ мскэ хкх анкее пюг дн реу онп, онйю ме бшонкмхряъ сякнбхе~$K_i\le K$; гюрел сярюмнбхрэ~$R_{i+1}\asg R$. (Щрн, он ясыеярбс, юкцнпхрл~5.2.1S, опхлемеммши й ондтюикс хг~$M$ хкх лемее щкелемрнб.) \st[Бгърэ хг ярейю.] Еякх ярей осяр, рн янпрхпнбйю гюбепьемю; б опнрхбмнл яксвюе бгърэ бепумхи щкелемр ярейю~$(l', r')$, сярюмнбхрэ~$l\asg l'$, $r\asg r'$ х бнгбпюрхрэяъ й ьюцс~\stp{2}. \algend Яннрберярбсчыюъ \MIX-опнцпюллю днбнкэмн бекхйю, мн ме якнфмю; мю яюлнл деке анкэьюъ вюярэ йнлюмд нрмняхряъ й ьary~Q7, б йнрнпнл опнбндъряъ беяэлю опнярше люмхоскъжхх я оепелеммшлх. \prog Q.(Налеммюъ янпрхпнбйю я пюгдекемхел.) Гюохях, йнрнпше опедярнхр нрянпрхпнбюрэ, мюундъряъ б ъвеийюу $|INPUT|+1$,~\dots, $|INPUT|+N$; опедонкюцюеряъ, врн б ъвеийюу~|INPUT| х~$|INPUT|+N+1$ яндепфюряъ гмювемхъ, яннрберярбеммн лхмхлюкэмн, х люйяхлюкэмн дносярхлше б люьхме~\MIX. Ярей пюяонкюцюеряъ б ъвеийюу $|STACK|+1$, $|STACK|+2$,~\dots; рнвмне вхякн ъвеей, йнрнпне менаундхлн нрбеярх онд ярей, наясфдюеряъ б соп.~20. Гмювемхъ пецхярпнб: $|rI1|\equiv l$, $|rI2|\equiv r$, $|rI3|\equiv i$, $|rI4|\equiv j$, $|rI6|\equiv \hbox{пюглеп ярейю}$, $|rA|\equiv K \equiv R$. \code A & EQU & 2:3 & & Оепбюъ йнлонмемрю щкелемрю ярейю. Б & EQU & 4:5 & & Брнпюъ йнлонмемрю щкелемрю ярейю. START& ENT1 & 1 & 1 & Q1. Мювюкэмюъ сярюмнбйю. $l\asg1$. & ENT2 & N & 1 & $r\asg N$. & ENT6 & 0 & 1 & Носярньхрэ ярей. 2H & ENTX & 0,2 & 2A+1 & Q2. Мювюрэ мнбсч ярюдхч. & DECX & M,1 & 2A+1 & $|rX|\asg r-l-M$. %%145 & JXN & 8F & 2A+1 & Й ьюцс~Q8, еякх пюглеп ондтюикю~$\le M$. & ENT3 & 0,1 & A & $i\asg l$. & ENT4 & 0,2 & A & $j\asg r$. & LDA & INPUT,3 & A & $K\asg K_i$. & JMP & 3F & A & Й ьюцс~Q3. 0H & LDX & INPUT,3 & B & STX & INPUT,4 & B & $R_j\asg R_i$. & DEC4 & 1 & C'-A & $j\asg j-1$. 3H & CMPA & INPUT,4 & C' & Q3.~Япюбмхрэ~$K:K_j$. & JL & *-2 & C' & Еякх~$<$, рн слемэьхрэ~$j$ х онбрнпхрэ. 4H & ENTX & 0,3 & B+A & Q4.~Оепеякюрэ~$R$ мю леярн~$R_i$. & DECX & 0,4 & B+A & JXNN & 7F & B+A & Й ьюцс~Q7, еякх~$i\ge j$. & LDX & INPUT,4 & B+X & STX & INPUT,3 & B+X & $R_i\asg R_j$. & INC3 & 1 & C'' & $i\asg i+1$. 5H & ЯЛПЮ & INPUT,3 & C'' & Q5.~Япюбмхрэ~$K_i:K$. & JG & *-2 & C'' & Еякх~$<$, рн сбекхвхрэ~$i$ х онбрнпхрэ. 6H & ENTX & 0,3 & B+X & Q6.~Оепеякюрэ~$R$ мю леярн~$R_i$. & DECX & 0,4 & B+X & JXN & 0B & B+X & Й ьюцс~Q3, еякх~$iM$. Менаундхлн кхьэ пюгнапюрэяъ б бшвхякемхъу, йнрнпше б оепбши пюг опхбндър й ьюцс~Q7; %% 147 мерпсдмн бхдерэ, врн опх пюгдекемхх гюохях б нанху ондтюикюу $R_1\ldots{}R_{i-1}$ х~$R_{i+1}\ldots{}R_N$ асдср пюяонкнфемш б яксвюимнл онпъдйе, еякх рнкэйн гюохях хяундмнцн тюикю ашкх пюяонкнфемш б яксвюимнл онпъдйе. Гмювхр, бйкюд онякедсчыху бшвхякемхи лнфмн нопедекхрэ, опхлемхб хмдсйжхч он~$N$. Осярэ~$s$---гмювемхе оепбнцн йкчвю~$K_1$, х опедонкнфхл, врн пнбмн~$t$ хг йкчвеи~$K_1$,~\dots, $K_s$ опебняундър~$s$. Осярэ $$ h=\cases{ 1, & еякх~$K_s1$ (ял.~соп.~21) онйюгшбючр, врн бйкюдюлх оепбни ярюдхх б ясллюпмне бпелъ бшонкмемхъ б наыел яксвюе асдср $$ A=1,\quad B=t, \quad C=N+1-\delta_{s1},\quad X=h \rem{опх~$1M$, рюй йюй кчане дюммне гмювемхе~$s$ бярпевюеряъ я бепнърмнярэч~$1/N$, $$ \eqalignno{ C_N&={1\over N}\sum_{1\le s \le N} (N+1-\delta_{s1}+C_{s-1}+C_{N-s})=\cr &=N+1-{1\over N}+{2\over N}\sum_{0\le k < N} C_k. & (18) \cr } $$ Юмюкнцхвмше тнплскш хлечр леярн х дкъ нярюкэмшу бекхвхм~$A_N$, $B_N$,~\dots, $X_N$ (ял.~соп.~23). %% 148 Ясыеярбсер опнярни яоняна пеьемхъ пейсппемрмшу яннрмньемхи бхдю $$ x_n=f_n+{2\over n}\sum_{0\le k < n} x_k \rem{опх $n\ge m$.} \eqno(19) $$ Мю оепбнл ьюце нябнанфдючряъ нр гмюйю ясллхпнбюмхъ: оняйнкэйс $$ \eqalign{ (n+1)x_{n+1}&=(n+1)f_{n+1}+2\sum_{0\le k \le n} x_k, \cr n x_n &=nf_n+2\sum_{0\le kM$.} &(24)\cr } $$ %% 149 Б о.~6.2.2 лш днйюфел, врн ярюмдюпрмне нрйкнмемхе бекхвхмш~$C_N$ юяхлорнрхвеяйх пюбмн~$\sqrt{(21-2\pi^2)}/3N$; щрн днбнкэмн люкн он япюбмемхч я~(24). Нярюкэмше бекхвхмш лнфмн мюирх юмюкнцхвмшл яонянанл (ял.~соп.~23); хлеел $$ \eqalign{ A_N&=2(N+1)/(M+2)-1,\cr B_N&={1\over 6}(N+1)\left(2H_{N+1}-2H_{M+2}+1-{6\over M+2}\right)+{1\over2},\cr D_N&=(N+1)M(M-1)/(M+2)(M+1),\cr E_N&={1\over6}(N+1)M(M-1)/(M+2),\cr L_N&=4(N+1)/(M+2)(M+1),\cr X_N&=(N+1)/(M+2)-{1\over2} \rem{опх $N>M$.}\cr } \eqno(25) $$ Опхбедеммне бшье наясфдемхе онйюгшбюер, врн лнфмн опнхгбеярх рнвмши юмюкхг япедмецн бпелемх бшонкмемхъ беяэлю якнфмни опнцпюллш, хяонкэгсъ лерндш, йнрнпше лш пюмее опхлемъкх кхьэ й анкее опняршл яксвюъл. Врнаш нопедекхрэ "мюхксвьее" гмювемхе~$M$ дкъ йнмйпермни люьхмш, лнфмн бняонкэгнбюрэяъ тнплскюлх~(24) х~(25). Опнцпюллю~Q дкъ люьхмш~\MIX{} рпеасер $37A+14B+4C+12D+8E-L+8X+15$~едхмхж бпелемх; щрн пюбмн б япедмел ${1\over3}(38(N+1)H_N+(N+1)f(M))-19$~едхмхж опх~$N>M$, цде $$ f(M)=4M+38H_{M+2}+43+{84\over M+2}+{48\over (M+2)(M+1)}. \eqno(26) $$ Лш унрхл бшапюрэ рюйне гмювемхе~$M$, опх йнрнпнл тсмйжхъ~$f(M)$ днярхцюер лхмхлслю. Б дюммнл яксвюе $$ f(M)-f(M-1)=4-{38\over M+2}-{84\over (M+2)(M+1)}-{96 \over(M+2)(M+1)M}, $$ х рпеасеряъ мюирх рюйне гмювемхе~$M$, врнаш~$f(M)-f(M-1)\le 0$, $f(M+1)-f(M)\ge 0$; пеьемхе~$M=9$ мюирх мерпсдмн. Еякх~$M=9$, рн опх анкэьху~$N$ япедмее бпелъ бшонкмемхъ опнцпюллш~Q пюбмн опхакхгхрекэмн~$12.67(N+1)\ln N-1.92N-14.59$. Рюйхл напюгнл, опнцпюллю~Q пюанрюер б япедмел днбнкэмн ашярпн; якедсер, йпнле рнцн, свеярэ, врн нмю рпеасер нвемэ люкн оюлърх. Мн йюйнб \emph{мюхусдьхи} яксвюи дкъ юкцнпхрлю~Q? Ясыеярбсчр кх йюйхе-мхасдэ хяундмше тюикш, напюаюршбюрэ йнрнпше щрхл юкцнпхрлнл ме щттейрхбмн? Нрбер меяйнкэйн наеяйспюфхбюер: еякх хяундмши тюик сфе сонпъднвем, ю хлеммн~$K_1