05-归并排序
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1 基本思想
归并排序算法是将两个(或两个以上)有序表合并成一个新的有序表,即把待排序序列分为若干个子序列,使每个子序列有序,再将已有序的子序列合并,得到完全有序的序列。该算法是采用分治法(Divide and Conquer)的一个非常典型的应用。
2 算法过程
1、“分解”——将序列每次折半划分。 2、“合并”——将划分后的序列段两两合并后排序。
3 算法图解
4 PHP代码实现
/**
* 归并排序: 对半拆分元素, 拆到底后, 比较左右两边元素, 让其有序后, 回归
* 时间复杂度: O(nlogn)
* 空间复杂度: O(n)
* 稳定排序(相等元素的顺序不会改变)
*/
function mergeSort(&$arr, $start, $end) {
if ($start < $end) {
$mid = floor(($start + $end) / 2);
mergeSort($arr, $start, $mid);
mergeSort($arr, $mid + 1, $end);
merge($arr, $start, $mid, $end);
}
}
function merge(&$arr, $start, $mid, $end) {
$i = $start;
$j = $mid + 1;
$temp = [];
while( $i <= $mid && $j <= $end) {
if($arr[$i] < $arr[$j]) {
$temp[] = $arr[$i];
++$i;
} else {
$temp[] = $arr[$j];
++$j;
}
}
while($i <= $mid) {
$temp[] = $arr[$i];
++$i;
}
while($j <= $end) {
$temp[] = $arr[$j];
++$j;
}
for ($k = 0; $k < count($temp); ++$k) {
$arr[$k + $start] = $temp[$k];
}
}
$arr = [38, 19, 29, 91, 85, 12, 41, 21];
mergeSort($arr, 0, count($arr) - 1);
print_r($arr);
5 效率分析
1、时间复杂度:O(nlogn) 最好情况、最坏情况和平均时间复杂度均为O(nlogn); 2、空间复杂度:O(n) 算法处理过程中,需要一个大小为 n 的临时存储空间保存合并序列,所以空间复杂度为O(n)。 3、稳定性:稳定 在归并排序中,相等的元素的顺序不会改变,所以它是稳定排序。
Last modified March 8, 2022: Fix image path (67fc7f5)