python归并排序算法的实现方式

发布时间：2023-05-14 04:42:48

归并排序是一种比较高效的排序算法，它可以将一个无序的数组或列表按照一定的顺序排列并输出有序的结果。归并排序的实现方式一般分为递归和迭代两种，下面我们具体介绍一下这两种实现方式。

递归实现方式：

递归是一种自调用的函数，通过函数调用自身来解决复杂问题的方法。在归并排序中，我们使用递归的方式将数组或列表进行划分，一直划分到单个元素，然后再将这些单个元素进行排序合并，最终得到有序的结果。

具体的实现步骤如下：

1.定义一个名为merge_sort的函数，输入参数为一个列表lst，返回值为一个有序的列表。

2.在函数中，定义一个名为length的变量，表示lst的长度。

3.判断length是否小于等于1，如果是，直接返回lst即可。

4.如果length大于1，则需要将lst进行划分。

5.将lst的中心位置找到，通过list的切片方式将lst分成两个新的列表left和right，left包含前半部分的元素，right包含后半部分的元素。

6.调用merge_sort函数递归地处理left和right，将它们排序并合并成一个新的有序列表。这里可以使用递归来实现合并，也可以另外定义一个名为merge的函数来实现。我们这里使用了另外定义一个函数的方式来实现。

7.返回合并后的有序列表。

具体实现代码如下：

def merge_sort(lst):

length = len(lst)

if length <= 1:

return lst

mid = length // 2

left = merge_sort(lst[:mid])

right = merge_sort(lst[mid:])

return merge(left, right)

def merge(left, right):

result = []

i = j = 0

while i < len(left) and j < len(right):

if left[i] <= right[j]:

result.append(left[i])

i += 1

else:

result.append(right[j])

j += 1

result += left[i:]

result += right[j:]

return result

以上就是归并排序的递归实现方式。

迭代实现方式：

迭代是一种循环调用的函数，通过不断的重复执行循环体内的代码来解决复杂问题的方法。在归并排序中，我们使用迭代的方式先将列表中的每一个元素都分割成一个独立的段，然后再将相邻的小段合并成一个较大的段，直到最后合并成一个有序列表。

具体实现步骤如下：

1.定义一个名为merge_sort的函数，输入参数为一个列表lst，返回值为一个有序的列表。

2.在函数中，定义一个名为length的变量，表示lst的长度。

3.以步长为1开始循环遍历lst，每次循环将步长左移一位，并将lst分成若干个长度为step的小段，然后将相邻的小段合并成一个较大的段。

4.在最后一次遍历时，步长将会大于等于lst的长度，此时需要将相邻的小段合并成一个有序的lst并返回。

具体实现代码如下：

def merge_sort(lst):

length = len(lst)

step = 1

while step < length:

for i in range(0, length, step * 2):

left = lst[i:i + step]

right = lst[i + step:min(i + step * 2, length)]

lst[i:i + step * 2] = merge(left, right)

step *= 2