归并排序
思路：将数组不断二分，然后合并为有序数组
C++实现:
void mergeSort(T arr[], int left,int right) { //对arr[left,right]的范围进行排序
if (left >= right)
return;
int mid = (left + right) / 2;
mergeSort(arr, left, mid);
mergeSort(arr, mid + 1, right);
merge(arr, left, mid, right); //合并两部分
}
template<typename T>
void __merge(T arr[], int left, int mid, int right) { //将arr[left,mid] 和 arr[mid+1,right] 两部分进行归并
T *tmp=new T[right-left+1];
for (int i = left; i <= right; i++)
tmp[i - left] = arr[i]; //先把arr（需要合并的左右片段） 复制给tmp
int i = left, j = mid + 1; // i 做为左半部分的指针 j作为右半部分的指针
for (int k = left; k <= right; k++) {
if (i > mid) { // 左半部分 已经合入完了，将右半部分剩下的 全部合入
arr[k] = tmp[j - left];
j++;
}
else if (j > right) { // 右半部分 已经合入完了，将左半部分剩下的 全部合入
arr[k] = tmp[i - left];
i++;
}
else if (tmp[i - left] < tmp[j - left]) {
arr[k] = tmp[i - left];
i++;
}
else {
arr[k] = tmp[j - left];
j++;
}
}
delete[] tmp;
}
GoLang实现:
func mergeSort(arr []int, left, right int) {
if left >= right {
return
}
mid := left + (right-left)/2
mergeSort(arr, left, mid) // 递归调用，分别对左右部分进行归并排序
mergeSort(arr, mid+1, right)
merge(arr, left, mid, right) // 将左右部分进行合并
}
func merge(arr []int, left, mid, right int) {
// 将要合并的部分做个拷贝
var tmp []int = make([]int, right-left+1)
for i, j := left, 0; i <= right; i++ {
tmp[j] = arr[i]
j++
}
// i做为左半部分的指针 j作为右半部分的指针
var i, j int = left, mid+1
for k := left; k <= right; k++ {
if i > mid { // 左半部分 已经合入完了，将右半部分剩下的 全部合入
arr[k] = tmp[j-left]
j++
} else if j > right { // 右半部分 已经合入完了，将左半部分剩下的 全部合入
arr[k] = tmp[i-left]
i++
} else if tmp[i-left] > tmp[j-left] {
arr[k] = tmp[j-left]
j++
} else {
arr[k] = tmp[i-left]
i++
}
}
}
python实现:
python 的实现方法和上面不一样，上面两种方法都是在原始数组上直接进行修改的
def mergeSort(arr):
if len(arr) <= 1:
return arr
mid = len(arr) // 2
left = mergeSort(arr[:mid]) # 分别对左右部分排序
right = mergeSort(arr[mid:])
return merge(left, right) # 合并左右部分为有序数组
def merge(left, right):
result = []
num_left, num_right = left.pop(0), right.pop(0) # 分别取出左右部分的第0个元素
while True:
if num_left < num_right:
result.append(num_left)
try:
num_left = left.pop(0)
except IndexError:
result.append(num_right)
result.extend(right)
break
else:
result.append(num_right)
try:
num_right = right.pop(0)
except IndexError:
result.append(num_left)
result.extend(left)
break
return result
if __name__ == '__main__':
from random import shuffle
arr = list(range(30))
shuffle(arr)
arr = mergeSort(arr)
print(arr)
总结
