排序算法-归并排序
歸并排序是建立在歸并操作上的一種有效的排序算法。
該算法是采用分治法(Divide and Conquer)的一個非常典型的應(yīng)用。歸并排序是一種穩(wěn)定的排序方法。將已有序的子序列合并，得到完全有序的序列;即先使每個子序列有序，再使子序列段間有序。若將兩個有序表 合并成一個有序表，稱為2-路歸并
歸并排序的思路
給定待排序的數(shù)組 data_list，長度為 n ，設(shè)置首尾兩個游標(biāo) p,q，初始狀態(tài)，p = 0,q = n， 先不糾結(jié)是 n 還是 n-1 。
分解: 取中間值 r = (p + q)/2 ，將數(shù)組分成左部分 data_list[p,r],右部分 data_list[r+1,q] 。
對上述左右部分遞歸調(diào)用分解。 歸并左部分和右部分的結(jié)果。 退出條件是 p>=q。
def merge_sort(data_list):length = len(data_list)merge_sort_c(data_list, 0, length)def merge_sort_c(data_list, p, q):if p + 1 >= q:returnelse:r = (p + q)//2merge_sort_c(data_list, p, r)merge_sort_c(data_list, r, q)merge(data_list, p, r, q)def merge(data_list, p, r, q):tmp = []i = pj = rwhile i < r and j < q:if data_list[i] <= data_list[j]:tmp.append(data_list[i])i += 1else:tmp.append(data_list[i])j += 1while i < r:tmp.append(data_list[i])i += 1while j < q:tmp.append(data_list[j])j += 1for temp_index, index in enumerate(range(p, q)):data_list[index] = tmp[temp_index]unsort = [1,3,4,2,1,5,6,7,8,4] print(merge_sort(unsort)) print(unsort)?
性能分析
1、時間復(fù)雜度:歸并排序不關(guān)心數(shù)組的初始狀態(tài)，因此最好、最壞、平時時間復(fù)雜度都是一樣的，為O(nlogn)
2、空間復(fù)雜度:O(n)，因此它不是一個原地排序算法。遞歸代碼的空間復(fù)雜度并不能像時間復(fù)雜度那樣累加。盡管每次合并操作都需要申請額外的內(nèi)存空間，但在合并完成之后，臨時開 辟的內(nèi)存空間就被釋放掉了。在任意時刻，CPU 只會有一個函數(shù)在執(zhí)行，也就只會有一個臨 時的內(nèi)存空間在使用。臨時內(nèi)存空間最大也不會超過 n 個數(shù)據(jù)的大小，所以空間復(fù)雜度是 O(n)。
3、穩(wěn)定性:穩(wěn)定。我們對數(shù)組分成左右兩部分，對于兩邊相同的值，我們可以選擇將右部分 的值歸并后放在左邊相同值的后面，因此它是穩(wěn)定的排序算法。
《新程序員》：云原生和全面數(shù)字化實(shí)踐50位技術(shù)專家共同創(chuàng)作，文字、視頻、音頻交互閱讀總結(jié)
