Python归并排序算法

时间:2022-06-06 10:43:53

Num01–>定义

归并排序是采用分治法的一个非常典型的应用。归并排序的思想就是先递归分解数组,再合并数组。

将数组分解最小之后,然后合并两个有序数组,基本思路是比较两个数组的最前面的数,谁小就先取谁,取了后相应的指针就往后移一位。然后再比较,直至一个数组为空,最后把另一个数组的剩余部分复制过来即可。

Num02–>采用Python代码实现

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Author : xiaoke


def merge_sort(alist):
"""归并排序"""
n = len(alist)
# 列表中只有一个元素
if n == 1:
return alist
# 找到中间位置的角标
mid = n // 2
# 对分割后的左半部分进行拆分
left_sorted_li = merge_sort(alist[:mid])
for x in left_sorted_li:
print("左半边=", x, end=" ")
print(" ")
# 对分割后的右半部分进行拆分
right_sorted_li = merge_sort(alist[mid:])
for y in right_sorted_li:
print("右半边=", y, end=" ")
print(" ")
return merge(left_sorted_li, right_sorted_li)


# 以下代码是做归并排序,并进行最后序列的合并
def merge(left_sorted_li, right_sorted_li):
# 先定义左右的游标,都从起始位置0开始
left, right = 0, 0
merge_result_li = []

left_n = len(left_sorted_li)
right_n = len(right_sorted_li)
# 排序并合并
while left < left_n and right < right_n:
# 那边的元素小,就添加到新的列表中
if left_sorted_li[left] <= right_sorted_li[right]:
merge_result_li.append(left_sorted_li[left])
left += 1
else:
merge_result_li.append(right_sorted_li[right])
right += 1

# 如果左半边或者右半边有一个先到末尾,上面的循环就退出了
# 那么就把没有到末尾那半边的最后的元素添加到新的序列中,以免数值少算
# 即使为null,会是空列表[],那么也没有关系,[1,2]+[]=[1,2]
merge_result_li += left_sorted_li[left:]
merge_result_li += right_sorted_li[right:]
# 将合并后的新列表返回
return merge_result_li


if __name__ == '__main__':
alist = [54, 26, 93, 17, 77, 31, 44, 55, 20]
print("原 alist: %s" % alist)
sorted_alist = merge_sort(alist)
print("排序后的 list :%s" % sorted_alist)

# 结果如下:
# 原 alist: [54, 26, 93, 17, 77, 31, 44, 55, 20]
# 左半边= 54
# 右半边= 26
# 左半边= 26 左半边= 54
# 左半边= 93
# 右半边= 17
# 右半边= 17 右半边= 93
# 左半边= 17 左半边= 26 左半边= 54 左半边= 93
# 左半边= 77
# 右半边= 31
# 左半边= 31 左半边= 77
# 左半边= 44
# 左半边= 55
# 右半边= 20
# 右半边= 20 右半边= 55
# 右半边= 20 右半边= 44 右半边= 55
# 右半边= 20 右半边= 31 右半边= 44 右半边= 55 右半边= 77
# 排序后的 list :[17, 20, 26, 31, 44, 54, 55, 77, 93]

Num03–>时间复杂度

最优时间复杂度:O(nlogn)
最坏时间复杂度:O(nlogn)
稳定性:稳定