go实用编程-算法篇 -归并排序

本文主要是介绍go实用编程-算法篇 -归并排序，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

一. 归并排序算法简介

归并排序算法是一种采用了分治策略的排序算法。它通过递归地先使每个子序列有序，再将两个有序的序列进行合并成一个有序的序列（也可以采用非递归的方式实现，效率更高一些）。归并算法是稳定和高效的排序算法（适用于复杂对象（结构体）数列的稳定排序）

二. 算法复杂度 

最理想情况：O(nlogn)
最坏情况：   O(nlogn)

三. 算法分治思路

• 将数组切片为相同长度的两部分，长度为LEN的数组，分解为：两个子数组，一个是 nums[0...LEN/2] 另一个是 nums[LEN/2+1...LEN]
• 递归的对两个部分进行相同的切片操作，直到数组长度为1
• 对已经排好序的两个切片进行合并操作

四. 算法原理示意图

 

 五. 算法实现

5.1 递归实现

package main import (     "fmt" )
func mergeSort1(array []int) []int {     arrLen := len(array);     if arrLen < 2 {         return array;     }     i := arrLen >>1;     leftSub  := mergeSort1(array[0:i]);     rightSub := mergeSort1(array[i:]);     result :=  merge1(leftSub, rightSub);     return result; }
func merge1(left []int, right []int) []int {     m := len(left);     n := len(right);     result := make([]int, m+n, m+n);     i, j, k := 0, 0, 0;     for i < m && j < n {         if left[i] <= right[j] {             result[k] = left[i];             k++;             i++;         } else {             result[k] = right[j];             k++;             j++;         }     }     if i == m {         for j < n {             result[k] = right[j];             k++;             j++;         }     }      if j == n {         for i < m {             result[k] = left[i];             k++;             i++;          }     }             return result; }   5.2 非递归实现 //merge sort using no recursion /****     // i: the begin index of old sub-array, j: the begin index of even sub-array
                  |<- k ->|  |<- k ->|     //case: k = 4         array [0,1,2,3] [4,5,6,7][8,9]                   ^            ^                   ^                   i             j                    arrLen ****/
//merge sort using no recursion func mergeSort2(array []int){     arrLen := len(array);     if arrLen <= 0 {         return;     }
    list := make([]int, arrLen, arrLen);     source := &array;     target := &list;     flag := 0;
    // k is the arrLength of sub-array,k=1,2,4,...     for k:= 1; k < arrLen; k <<=1 {         if flag == 1{             source = &list;             target = &array;         } else {             source = &array;             target = &list;         }            flag = 1 - flag;         //i, j is the begin index of sub-array          i, j := 0, k;         for n:= 0 ; n < arrLen; {             p, q:= i, j;                     pEnd := i + k;             if pEnd > arrLen {                 pEnd = arrLen;             }                qEnd := j + k;             if qEnd > arrLen {                 qEnd = arrLen;             }             for (p < pEnd) && (q < qEnd) {                 if (*source)[p] <= (*source)[q] {                     (*target)[n] = (*source)[p];                     n++;                      p++;                 } else {                     (*target)[n] = (*source)[q];                     n++;                     q++;                 }             }             //copy the left data of sub_array indexed by q             if p >= pEnd {                 for q < qEnd {                     (*target)[n] = (*source)[q];                     n++;                     q++;                 }             }             //copy the left data of sub_array indexed by p             if q >= qEnd {                 for p < pEnd {                     (*target)[n] = (*source)[p];                     n++;                     p++;                        }             }
            i += k << 1;             j += k << 1;         }     }     if flag == 1 {         for r:=0; r < arrLen; r++ {             array[r] = list[r];                    }     }  }
func main() {     arr := []int{9,4, 6, 8, 6, 30, 28, 2, 3, 50};     fmt.Println(arr);
    sortArr := mergeSort1(arr);     fmt.Println(sortArr);
    mergeSort2(arr);     fmt.Println(arr);      }   说明，递归算法容易理解，因为涉及到嵌套递归和临时空间开销，效率不高，在项目实践中不建议使用；非递归算法，采用自下向上从最小长度为1的子数组（子数组长度分别为：1,2,4,8，...直到大于原数组长度）开始归并，直到归并排序完成，效率很高，另外只申请了和原数组等长的临时空间用于存储中间归并结果，空间开销小。

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