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title: Go数据结构与算法-归并排序
tags: go,算法
介绍
归并排序是建立在归并操作上的一种有效的排序算法。归并排序与快速排序类似,也采用了“分治法”的思想。
-
快速排序:
选取基准
后,将集合分割为左右子集合再进行递归分组
,最后合并排序好的各子集合. -
归并排序:将集合均分为左右子集合,各自在内部进行
递归排序
,最后合并排序好的各子集合
基本思想
首先考虑下如何将2个有序数列合并。这个非常简单,只要从比较2个数列的第一个数,谁小就先取谁,取了后就在对应数列中删除这个数。然后再进行比较,如果有数列为空,那直接将另一个数列的数据依次取出即可。
算法复杂度
平均时间复杂度:O(NlogN)
排序过程
假设有数组 [6 5 3 1 8 7 2 4]
[UNSORTED]: [6 5 3 1 8 7 2 4]
[DEBUG merged]: [5 6] # 第一组组内排序
[DEBUG merged]: [1 3] # 第二组
[DEBUG merged]: [1 3 5 6] # 第一大组合并
[DEBUG merged]: [7 8] # 第三组
[DEBUG merged]: [2 4] # 第四组
[DEBUG merged]: [2 4 7 8] # 第二大组合并
[DEBUG merged]: [1 2 3 4 5 6 7 8] # 合并左右两个组
[SORTED]: [1 2 3 4 5 6 7 8]
实用场景
归并排序本身就高效,此外在适用快排的地方如果要求排序稳定,也可使用归并排序。
演示
package main
import (
"algorithms"
"fmt"
)
func main() {
arr := algorithms.GetArr(5, 20)
//arr = []int{6, 5, 3, 1, 8, 7, 2, 4}
fmt.Println("[UNSORTED]:\t", arr)
fmt.Println("[SORTED]:\t", mergeSort(arr))
}
func mergeSort(arr []int) []int {
// 递归结束条件
if len(arr) <= 1 {
return arr
}
mid := len(arr) / 2
left := mergeSort(arr[:mid])
right := mergeSort(arr[mid:])
arr = merge(left, right)
fmt.Println("[DEBUG merged]:\t", arr)
return arr
}
func merge(left, right []int) []int {
// 遍历比较后合并两个数组
res := make([]int, 0, len(left)+len(right))
for len(left) > 0 || len(right) > 0 {
// 数组提前排序完毕
if len(left) == 0 {
return append(res, right...)
}
if len(right) == 0 {
return append(res, left...)
}
// 比较更小的值追加到 res[] 中
if left[0] < right[0] {
res = append(res, left[0])
left = left[1:]
} else {
res = append(res, right[0])
right = right[1:]
}
}
return res
}