归并排序-Python

归并排序也是只听说，没看过算法的代码也没写过，昨天晚上看了下归并排序的思想，似乎是一个我可以驾驭的递归，于是就准备自己手写

本文主要记录一下我写归并的历程，博友可以直接跳到最终版

先写上我的思路（写递归最重要的就是思路，以前总喜欢画栈的结构图来构思，现在才发现这只是写递归的必备基础，而非方法，所以我这次举一个简单的列表，直接根据数据流动（网站开发的习惯）来确定思路，顺便还能考虑下所有特殊情况）

再附上我的代码（写了几个小时候我还是崩溃了）

def merge_sort(clist,low,high):
    mid = (high + low + 1) // 2
    if len(clist)>1:          # 进行拆分
        glist = []
        for item in range(low, high+1):
            glist.append(clist[item])
        left_list = merge_sort(glist, low, mid - 1)
        right_list = merge_sort(glist, mid, high)
        # 合并
        return merges(left_list, right_list)
    else:
        return clist

# 将俩个等长有序的列表合并=>插入排序好些，还是有些亏，浪费了第二个列表等长有序的属性了
def merges(firstList,secondList):
    length=len(firstList)
    reList=[]
    j=0
    i=0
    while i<length or j<length:
        if i>=length:
            reList.append(secondList[j])
            j+=1
        elif j>=length:
            reList.append(firstList[i])
            i+=1
        else:
            if firstList[i]<secondList[j]:
                reList.append(firstList[i])
                i+=1
            else:
                reList.append(secondList[j])
                j+=1
    return reList

if __name__=="__main__":
    cclist=[54,26,93 ,17,77,31,44,55,20]  #,17,77,31,44,55,56
    print(merge_sort(cclist,0,len(cclist)-1))
 
    # ===>崩溃

写到这里，debug时发现high到最后会为-1，显示是不对的，但low，high，mid这三个参数怎么调，glist拆分为左右俩个列表时总是有索引越界的问题

附上改正后的代码=》申请俩个独立的列表，在某种程度上说是low，high与mid的解耦，当时的想法是：low固定为0后，只要合理设置high的值就行了，同时mid的值也无需分情况讨论，但是多申请一个列表会浪费空间吗？

答案是不会的，因为反正需要存储clist的所有元素，用俩个列表只是分两次存储罢了。

改后的代码（还是有一些瑕疵，因为申请两个列表完全可以通过且列表切片得到，merges不需要改变）

def merge_sort(clist):
    n=len(clist)
    if n>1:
        mid = n// 2
        l_list = []
        r_list=[]
        for item in range(0, n):
            if item<mid:
                l_list.append(clist[item])
            else:
                r_list.append(clist[item])
        left_list = merge_sort(l_list)
        right_list = merge_sort(r_list)
        # 合并
        return merges(left_list, right_list)
    else:
        return clist

最后附上最终版（用了分片明显感觉就很舒服）

def mergeSort(clist):
    """"归并排序"""
    n=len(clist)
    if n<=1:
        return clist
    mid=n//2
    left_list=mergeSort(clist[:mid])  # 可以通过切片而非循环来确认左右列表
    right_list = mergeSort(clist[mid:])  
    return merges(left_list,right_list)

回顾整个过程：有个错误一直没有深究，导致我如此崩溃，我曾经想过用俩个列表拆分传入的clist，但是莫名其妙地就感觉这样会浪费空间，感觉通过一个列表和low，high两个索引同样可以实现划分左右列表的目的，但其实这样需要考虑很多情况，考虑到最后就崩溃了。而如果我深入思考一步，不是下意识地认为，就能很愉快地完成归并了。