归并排序:归并排序的原理,分治思想的经典应用
归并排序基于“分而治之”思想,核心是分解、递归、合并。先将数组递归拆分为长度为1的子数组,再通过双指针合并相邻有序子数组(比较元素大小,临时数组存储结果)。完整流程:分解至最小子数组,逐层合并成有序数组。 时间复杂度稳定为O(n log n)(递归深度log n,每层合并需遍历所有元素),空间复杂度O(n)(需临时数组存储合并结果)。作为稳定排序,相等元素相对顺序不变,适合大数据量或需稳定排序的场景。其“分解-合并”逻辑直观体现分治思想,是理解递归与复杂问题简化的经典案例。
阅读全文使用C++实现归并排序算法
归并排序基于分治思想,核心是“分解-合并”:先递归将数组拆分为单个元素(子数组有序),再合并两个有序子数组为更大有序数组。 分解过程:递归将数组从中间拆分,直到子数组仅含1个元素。合并过程:比较两个有序子数组元素,取较小值依次放入结果数组,处理剩余元素。 C++实现含两个核心函数:`mergeSort`递归分解数组,`merge`合并两个有序子数组。时间复杂度O(n log n),空间复杂度O(n)(需临时数组)。 归并排序稳定且高效,适合大规模数据排序。示例中数组`[5,3,8,6,2,7,1,4]`经分解合并后得到有序数组`[1,2,3,4,5,6,7,8]`,验证算法正确性。
阅读全文使用Python实现归并排序算法
归并排序基于分治法,核心分三步:分解(将数组拆分为左右子数组,直至单元素)、递归排序(各子数组递归排序)、合并(合并有序子数组为整体有序数组)。 以数组[3,1,4,2]为例,分解后递归排序各子数组,再合并为[1,2,3,4]。Python实现含合并函数(按序合并两个有序子数组)与递归排序函数(分解并递归调用合并)。 其特点:时间复杂度O(n log n),空间复杂度O(n)(需额外存储合并结果),为稳定排序(相等元素相对顺序不变)。
阅读全文使用Java实现归并排序算法
归并排序是基于分治思想的高效排序算法,核心为分解、解决、合并三步:先将数组递归分解为单元素子数组,再递归排序子数组,最后合并两个有序子数组为整体有序数组。 Java实现中,`mergeSort`方法通过递归分解数组为左右两半,分别排序后调用`merge`合并。`merge`方法使用三个指针遍历左右子数组,比较元素大小并填充结果数组,剩余元素直接复制。 算法复杂度:时间复杂度O(n log n)(每次合并O(n),递归深度log n),空间复杂度O(n)(需额外数组存储合并结果),且为稳定排序(相等元素相对顺序不变)。 归并排序逻辑清晰,适合大数据量排序,是分治算法的经典案例,通过递归分解与合并有序子数组实现高效排序。
阅读全文从插入排序到快速排序:排序算法的入门级对比
排序算法是将无序数据转为有序序列的方法,是计算机科学基础核心算法,能优化后续查找、统计等操作。文章介绍了四种典型排序算法: 插入排序类似整理扑克牌,逐步构建有序序列,时间复杂度O(n²),空间O(1),稳定,适用于小规模或接近有序数据。 冒泡排序通过相邻元素比较交换,大元素“上浮”,同样O(n²)时间,稳定但效率低,仅适合极小规模数据或教学。 归并排序基于分治思想,分解后合并有序子数组,时间O(n log n),空间O(n),稳定,适合大规模或对稳定性要求高的场景。 快速排序分治+基准分区,平均O(n log n)时间,空间O(log n),不稳定,是工程最常用的高效算法,适用于大规模数据。 对比总结了各算法的时间、空间、稳定性及适用场景,建议初学者先理解核心思想,从简单到复杂逐步学习,通过动手模拟加深理解。
阅读全文