目的:掌握 歸並排序 的 基本思想與過程、代碼實現、時間復雜度
1、基本思想與過程:先遞歸的分解數列,再合並數列(分治思想的典型應用)
(1)將一個數組拆成A、B兩個小組,兩個小組繼續拆,直到每個小組只有一個元素為止。
(2)按照拆分過程逐步合並小組,由於各小組初始只有一個元素,可以看做小組內部是有序的,合並小組可以被看做是合並兩個有序數組的過程。
(3)對左右兩個小數列重復第二步,直至各區間只有1個數。
下面對數組【42,20,17,13,28,14,23,15】進行歸並排序,模擬排序過程如下:
第一步:拆分數組,一共需要拆分三次(logN);
第一次拆成【42,20,17,13】,【28,14,23,15】,
第二次拆成【42,20】,【17,13】,【28,14】,【23,15】,、
第三次拆成【42】,【20】,【17】,【13】,【28】,【14】,【23】,【15】;
第二步:逐步歸並數組,采用合並兩個有序數組的方法,每一步其算法復雜度基本接近於O(N)
第一次歸並為【20,42】,【13,17】,【14,28】,【15,23】
第二次歸並為【13,17,20,42】,【14,15,23,28】,
第三次歸並為【13, 14, 15, 17, 20, 23, 28, 42】
2、代碼實現:
(1)輔助函數:合並兩個有序數組的方法 Merger(a, b)
function Merger(a, b){ var n = a && a.length; var m = b && b.length; var c = []; var i = 0, j = 0; while (i < n && j < m) { if (a[i] < b[j]) c.push(a[i++]); else c.push(b[j++]); } while (i < n) c.push(a[i++]); while (j < m) c.push(b[j++]); console.log("將數組",a,'和',b,'合並為',c) return c; }
(2)歸並程序為:
function merge_sort(arr){ console.log(arr) if(arr.length == 1) return arr var mid = Math.floor(arr.length/2) var left = arr.slice(0,mid) var right = arr.slice(mid) return Merger(merge_sort(left),merge_sort(right)); //合並左右部分 }
3、時間復雜度:O(N*logN)