原理:
什麼是分治法?
分治法,也可以稱爲分治策略:是將一個大規模的問題(原問題)劃分成n個規模較小而結構與原問題相似的子問題,遞歸地解決這些子問題,然後再合併其結果,就得到原問題的解。
分治模式在每一層遞歸上都有三個步驟:
分解(divide):將原問題分解成一系列子問題
解決(conquer):遞歸地解決各子問題。若子問題足夠小,則直接求解
合併(combine):將子問題的結果合併成原問題的解
歸併排序(merge sort)即參照了上述的模式:
分解:將n個元素分成各含n/2個元素的子序列
解決:用合併排序法對兩個子序列遞歸地排序
合併:合併兩個已排序的子序列以得到排序結果
若對子序列排序時,其長度爲1時遞歸結束。因爲當數組中僅含有單個元素時,必定是有序的
圖解:
JS 算法導論版
'use strict';
function mergeSort(array,start,end){
if(start<end){
let middle=Math.floor((start+end)/2);
mergeSort(array,start,middle);
mergeSort(array,middle+1,end);
merge(array,start,middle,end);
console.log(array);
}
}
function merge(array,start,middle,end){
let llength=middle-start+1;
let rlength=end-middle;
let left=new Array(llength+1);
let right=new Array(rlength+1);
for(let i=0;i<llength;i++){
left[i]=array[start+i];
}
for(let j=0;j<rlength;j++){
right[j]=array[middle+1+j];
}
left[llength]=Number.MAX_SAFE_INTEGER;
right[rlength]=Number.MAX_SAFE_INTEGER;
let i=0;
let j=0;
for(let k=start;k<end+1;k++){
if(left[i]<=right[j]){
array[k]=left[i];
i++;
}else{
array[k]=right[j];
j++;
}
}
}
let array=[12,3,4,5,6,7,8,12,35,6];
console.log(array);
mergeSort(array,0,array.length-1);
console.log(array);
JS 優化版
'use strict';
function mergeSort(array){
if(array.length===1){
return array;
}
let mid=Math.floor(array.length/2);
let left=array.slice(0,mid);
let right=array.slice(mid,array.length);
return merge(mergeSort(left),mergeSort(right));
}
function merge(left,right){
let i=0,j=0;
let result=[];
while(i<left.length&&j<right.length){
if(left[i]<=right[j]){
result.push(left[i++]);
}else{
result.push(right[j++]);
}
}
while(i<left.length){
result.push(left[i++]);
}
while(j<right.length){
result.push(right[j++]);
}
return result;
}
let array=[1,23,1,2,4,3,6,8,5,4];
let res=mergeSort(array);
console.log(res);