なぜ、これほど多くのソートアルゴリズムがあるのでしょうか?
ウィキペディアには43種類のソートアルゴリズムが掲載されている。クイックソート、マージソート、シェルソート、バブルソート、ピジョンホールソート、スプレッドソート、ビーズソート、ストゥージソート、その他多数。
なぜそんなにたくさん?
なぜなら、異なるソート・アルゴリズムが異なる状況で有用だからだ。
- いくつかは(バブルのような)実装が簡単で、したがって教えるのに有用である。
- いくつかのソート(マージソート、ヒープソート)は、ワーストケースで実行しなければならない操作の数が比較的少ない。N個の要素をソートする必要がある場合、O(N log N) を超えることはないだろう。注:O()の定義はこちらを参照のこと。
- いくつかのソート(挿入ソート、立方体ソート)は「最良の場合」の処理数が少なく、リストがすでにソートされていればすぐに終了する。N個の要素に対して、その最良のケースはO(N)
- いくつかの(ヒープソート)はほとんどメモリを必要としない
- ビーズソートは正の整数のみで動作します。
- 何人かは......まあ、言いたいことはわかるだろう。
ソートアルゴリズムを使いたいエンジニアは、ソートする必要があるデータの特性、プロセッサの制約、並列プロセッサの可用性、その他多くの制約について考えるのがよいだろう。いくつかのアルゴリズムは他よりも人気があるが、すべての状況で最適な単一のアルゴリズムは存在しない。
量子アルゴリズムも同様だ。
状態準備の実装は、常にベストというものはない。より少ない量子ビットを使うものもある。より正確なものもある。深さが小さいものもある。つまり、最良の状態準備の選択は、使用しているシステムに依存するだけでなく、状態準備以外に何を行っているかにも依存するのです。最適な実装は、機能ブロック・レベルだけでなく、実際にはシステム・レベルでも決定される。
単純な量子加算器でも、複数の実装が可能だ。単純なリップル加算器を作ることもできるし、量子フーリエ変換(QFT)で量子演算を行うこともできる。
そのため、量子回路を生成するための最高のフレームワークは、毎回ハードコードされた1つの実装を使うことを強制するのではなく、複数の選択肢を提供し、おそらく自ら最適な選択をする。
ウィキペディアには43種類のソートアルゴリズムが掲載されている。クイックソート、マージソート、シェルソート、バブルソート、ピジョンホールソート、スプレッドソート、ビーズソート、ストゥージソート、その他多数。
なぜそんなにたくさん?
なぜなら、異なるソート・アルゴリズムが異なる状況で有用だからだ。
- いくつかは(バブルのような)実装が簡単で、したがって教えるのに有用である。
- いくつかのソート(マージソート、ヒープソート)は、ワーストケースで実行しなければならない操作の数が比較的少ない。N個の要素をソートする必要がある場合、O(N log N) を超えることはないだろう。注:O()の定義はこちらを参照のこと。
- いくつかのソート(挿入ソート、立方体ソート)は「最良の場合」の処理数が少なく、リストがすでにソートされていればすぐに終了する。N個の要素に対して、その最良のケースはO(N)
- いくつかの(ヒープソート)はほとんどメモリを必要としない
- ビーズソートは正の整数のみで動作します。
- 何人かは......まあ、言いたいことはわかるだろう。
ソートアルゴリズムを使いたいエンジニアは、ソートする必要があるデータの特性、プロセッサの制約、並列プロセッサの可用性、その他多くの制約について考えるのがよいだろう。いくつかのアルゴリズムは他よりも人気があるが、すべての状況で最適な単一のアルゴリズムは存在しない。
量子アルゴリズムも同様だ。
状態準備の実装は、常にベストというものはない。より少ない量子ビットを使うものもある。より正確なものもある。深さが小さいものもある。つまり、最良の状態準備の選択は、使用しているシステムに依存するだけでなく、状態準備以外に何を行っているかにも依存するのです。最適な実装は、機能ブロック・レベルだけでなく、実際にはシステム・レベルでも決定される。
単純な量子加算器でも、複数の実装が可能だ。単純なリップル加算器を作ることもできるし、量子フーリエ変換(QFT)で量子演算を行うこともできる。
そのため、量子回路を生成するための最高のフレームワークは、毎回ハードコードされた1つの実装を使うことを強制するのではなく、複数の選択肢を提供し、おそらく自ら最適な選択をする。