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使用python如何實現一個歸并排序

發布時間:2020-11-05 17:52:24 來源:億速云 閱讀:216 作者:Leah 欄目:開發技術

今天就跟大家聊聊有關使用python如何實現一個歸并排序,可能很多人都不太了解,為了讓大家更加了解,小編給大家總結了以下內容,希望大家根據這篇文章可以有所收獲。

1、歸并排序算法是什么?

冒泡排序(Bubble Sort)是一種建立在歸并操作上面的一種有效的排序算法,由John von neumann于1945年發明。采用分治法(Divide and Conquer)的經典應用??!將規模較大的排序問題化歸到較小的規模上解決。

基本實現包含下面的兩種方法:

自上而下的遞歸
自下而上的迭代

將已經有的有序子序列合并,得到完全有序的子序列。就是先得到每個子序列有序,然后在使得兩個子序列合并成為一個有序的。如果是把兩個有序表合并成為一個有序表,成為二路歸并。

歸并排序的性能不受到輸入數據的影響,這一個和選擇排序是一樣的,但是性能比選擇排序要好,性能始終是O(n log n)。但是性能的優越必定是額外的內存空間作為巨大代價的!

2、算法過程圖解

使用python如何實現一個歸并排序

3、代碼實現

代碼如下(示例01):

"""
Merge_Sort 歸并排序
分治算法Divide and Conquer
時間復雜度:
"""

# 切割數組 的函數
def merge_sort(alist):
 # 如果長度小于等于1 ,不能再分割了
 if len(alist) <= 1:
  return alist

 # 根據列表長度確定拆分的中間位置
 mid_index = len(alist)//2

 # 使用切片實現對列表的切分
 # left_list = alist[:mid_index]
 # right_list = alist[mid_index:]

 # 遞歸調用,無限切割下去
 left_list = merge_sort(alist[:mid_index])
 right_list = merge_sort(alist[mid_index:])
 return merge(left_list, right_list)

# 排序的函數
def merge(left_list, right_list):
 l_index,r_index = 0,0
 merge_list = []
 # 判斷列表里面是否還有元素可以用
 while l_index < len(left_list) and r_index < len(right_list):
  # 哪邊的元素小于另外一邊的的元素就把哪邊的元素加入進去,對應的索引加一
  if left_list[l_index] < right_list[r_index]:
   merge_list.append(left_list[l_index])
   l_index += 1
  else:
   merge_list.append(right_list[r_index])
   r_index += 1
 # 下面的這兩個就是,如果有一個列表全部添加了,另外一個列表直接添加到merge_list里面了
 merge_list += left_list[l_index:]
 merge_list += right_list[r_index:]
 return merge_list

if __name__ == '__main__':
 alist = [54, 26, 93, 17, 77, 31, 44, 55, 20]
 print(f'原列表的順序:{alist}')
 alist = merge_sort(alist)
 print(f'選擇排序之后的列表的順序:{alist}')

里面的左右列表都是被劃分到了只有一個元素的是去比較和添加的。大家可以把代碼放置到編譯器里面,debug運行,看一哈具體的過程,結合動態圖片演示理解更好!

4、評判算法

  • 最好時間復雜度:O(n log n)
  • 最壞時間復雜度:O(n log n)
  • 平均時間復雜度:O(n log n)
  • 空間復雜度:O(n)
  • 算法穩定性:穩定的排序

看完上述內容,你們對使用python如何實現一個歸并排序有進一步的了解嗎?如果還想了解更多知識或者相關內容,請關注億速云行業資訊頻道,感謝大家的支持。

向AI問一下細節

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