歸并排序是一種分治算法,其基本思想是將一個大問題分解成小問題逐步解決,然后將小問題的解合并成最終的解。
具體的歸并排序算法步驟如下:
將待排序的序列拆分成兩個子序列,直到每個子序列只有一個元素。
對每個子序列進行排序,可以使用遞歸調用歸并排序函數進行排序。
合并兩個有序的子序列,形成一個新的有序序列。
重復步驟3,直到所有子序列合并成一個有序序列。
下面是使用Python實現歸并排序的代碼示例:
def merge_sort(arr):
if len(arr) <= 1:
return arr
mid = len(arr) // 2
left = merge_sort(arr[:mid])
right = merge_sort(arr[mid:])
return merge(left, right)
def merge(left, right):
result = []
i, j = 0, 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.extend(left[i:])
result.extend(right[j:])
return result
# 示例使用
arr = [5, 3, 8, 6, 2, 7, 1, 4]
sorted_arr = merge_sort(arr)
print(sorted_arr)
這個示例中,merge_sort
函數將輸入的序列拆分成子序列,然后使用merge
函數將兩個子序列合并成一個有序序列。merge
函數中,通過比較兩個子序列的元素大小,依次將較小的元素添加到結果序列中,并移動相應的指針,直到其中一個子序列遍歷完成,然后將剩余的另一個子序列的元素添加到結果序列中。最后,將拆分后的子序列排序后的結果返回。