算法_排序_归并排序

数据结构和算法动态可视化 :https://visualgo.net/zh
有问题1062290728@qq.com
不知道怎么配图和排版.jpg
放个图镇场子,侵删

emmm.jpg

归并排序

概述:

归并排序基于归并这一简单的基本操作。归并,就是将两个有序的数组合成一个更大的有序数组。以此为基础的进行递归,便产生的递归算法

性质:

归并排序最吸引人的性质是它能够保证将任意长度为N的数组排序所需时间和NlogN成正比;
他的主要去点则是它所需的额外空间和N成正比。(额外空间这点主要是因为两个有序数组的归并操作需要和两个数组一起大小的空间进行排序,后面讲到应该懂。)

归并

归并代码.jpg

该方法先将所有元素复制到aux[]中,归并后复制回a[]中。
四个判断条件:
1.左半边用尽(取右半边的元素)
2.右半边用尽(取左半边的元素)
3.右半边当前元素小于左半边当前元素(取右半边的元素)
4.左半边当前元素小于右半边当前元素(取左半边的元素)

归并图解.jpg
  • 自顶向下的归并排序:递归。 应用高校算法设计中分治思想的最经典的例子。
    归并树.jpg

比较次数的分析:
n=lgN,2n=N。这棵树正好有n层。对于0~n-1之间的任意k,自顶向下的dik层右2k,即第k层被分为2k个数组。每个数组长度为2n-k(单个数组长度=总元素数/数组数),则形成第k层一个数组最多需要2n-k次比较。因此形成第k层需要的比较数为2k2n-k=2n (数组数每个数组最多比较数),则n层总共为n2n=NlgN。

  • 自底向上的归并排序:先归并的那些微型数组,然后再成对归并得到的子数组,如此这般,直到我们将整个数组归并在一起。这种方法比标准递归方法所需要的代码量更少。p175这种方法比较适合用链表组织的数据。

命题: 对于长度为N的任意数组,自顶向下的归并排序最多需要访问数组6NlgN次。

每次归并最多需要访问数组6N次(2N次复制,2N次用来将排好序的元素移动回去,林外最多比较2N次)。证明没细看,有人要解释再看好了。

命题: 没有任何基于比较的算法能够保证使用少于~NlgN次比较将长度为N的数组排序。

注1:

实现归并的一种直接的方法是在两个有序数组排序时才创建数组分配空间。但是!当用归并将一个大叔组排序时,我们用此方法会进行多次归并,这会带来效率的问题。所以建议直接创建好一个和要排序数组一样大的数组,用完后删除。

注2:

使用插入排序处理小规模的子数组(比如长度小于15)一半可以将归并排序的运行时间所夺10%~15%。

注3:

我们可以节省将数组元素复制到用于归并的辅助数组所用的时间(但空间不行)。要做到这一点要调用两种排序方法,一种将数据从输入数组排序到辅助数组,另一种将数据从辅助数组排序到输入数组。

注4:

局限性:归并排序的空间复杂度不是最用的; 处理比较,算法的其他操作(例如访问数组)也可能很重要; 不进行比较也能将某些数据排序(红黑树?)

spent 2h+
![QQ图片20181223004750.jpg](https://upload-images.jianshu.io/upload_images/15422553-428042fc8f9c9e95.jpg?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)
最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 213,417评论 6 492
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 90,921评论 3 387
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 158,850评论 0 349
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 56,945评论 1 285
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 66,069评论 6 385
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,188评论 1 291
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,239评论 3 412
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,994评论 0 268
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,409评论 1 304
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,735评论 2 327
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,898评论 1 341
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,578评论 4 336
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,205评论 3 317
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,916评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,156评论 1 267
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,722评论 2 363
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,781评论 2 351

推荐阅读更多精彩内容

  • Java系统提供的Arrays.sort函数。对于基础类型,底层使用快速排序。对于非基础类型,底层使用归并排序。请...
    Real_man阅读 449评论 0 2
  • (本文内容来自百度百科) 归并过程 比较a[i]和b[j]的大小,若a[i]≤b[j],则将第一个有序表中的元素...
    MacXin阅读 221评论 0 0
  • 概述 排序有内部排序和外部排序,内部排序是数据记录在内存中进行排序,而外部排序是因排序的数据很大,一次不能容纳全部...
    蚁前阅读 5,170评论 0 52
  • 囤积好大白菜和一些粮食后 我开始劈柴 这乡村,寒冬里的生活 离不开 冰与火 屋里有两盆花,和 一点采自山里的苔藓 ...
    相见乎离阅读 726评论 16 19
  • 女人所有的服饰、妆容和佩饰皆有形,唯有香水无形,幽幽围绕于身。香水的魔力看不见、听不到、摸不着,只能去嗅、去感觉、...
    曦岩君阅读 1,072评论 1 15