1.归并排序
(1)选取分界点:mid = (l + r) // 2
(2)递归排序:left、right
(3)归并:将左右合二为一
↓(指针i)
——————————(有序的 Left )
——————————(有序的 Right )
↑ (指针j)
Result [ ]
(a)如果 Left [ i ] <= Right [ j ],Left [ i ] 加入到 Result 中,i 后移
(b)反之,如果 Left [ i ] > Right [ j ],Right [ j ] 加入到 Result 中,j 后移
(c)直到其中一个指针达到尾部
(d)将 Left 或 Right 中剩余部分依次加入到 Result 尾部
2.归并排序 / 快速排序的时间复杂度:nlog(n)
每层会将数组分成各1/2的两块,所以一共有 log2(n) 层;
每层都需要遍历一遍,时间复杂度是 O(n) ;
所以整体的时间复杂度为确定值 O(nlogn)
对快速排序来讲,原理类似,但此时 O(nlogn) 为时间复杂度的期望,对不同的输入数据表现不同
3.归并排序Python代码实现
输入样例:
5
3 1 2 4 5
输出样例:
1 2 3 4 5
Python3:
def merge_sort(a):
if len(a) <= 1: return
mid = len(a) // 2
l = a[:mid]
r = a[mid:]
# 递归处理左右两段
merge_sort(l)
merge_sort(r)
i = j = k = 0
# merge
while(i < len(l) and j < len(r)):
if l[i] <= r[j]:
a[k] = l[i]
i += 1
else:
a[k] = r[j]
j += 1
k += 1
while(i < len(l)):
a[k] = l[i]
i += 1
k += 1
while(j < len(r)):
a[k] = r[j]
j += 1
k += 1
n = int(input())
a = [int(i) for i in input().split()]
merge_sort(a)
for i in range(len(a)):
print(a[i], end = ' ')
4.逆序对的数量
逆序对总共分为三种:
(1)左半边内部的逆序对:merge_sort(L, mid)
(2)右半边内部的逆序对:merge_sort(mid + 1, R)
(3)在两边的逆序对:
L:——————————(指针指在 i )
R:——————————(指针指在 j )
当 L [ i ] < R [ j ] 时,i 与 i 后所有 Left 中元素均为 R [ j ] 对应的逆序对,即:s += mid - i + 1
5.逆序对的数量Python代码实现
输入样例:
6
2 3 4 5 6 1
输出样例:
5
Python3:
def merge_sort(a):
s = 0
if len(a) <= 1: return 0
mid = len(a) // 2
l = a[:mid]
r = a[mid:]
s += merge_sort(l) + merge_sort(r)
i = j = k = 0
while(i < len(l) and j < len(r)):
if(l[i] <= r[j]):
a[k] = l[i]
i += 1
k += 1
else:
a[k] = r[j]
j += 1
k += 1
s += len(l) - i
while(i < len(l)):
a[k] = l[i]
i += 1
k += 1
while(j < len(r)):
a[k] = r[j]
j += 1
k += 1
return s
n = int(input())
a = [int(i) for i in input().split()]
print(merge_sort(a))