归并排序的Python实现

基本思路

将待排序的数组分成两半，对每一半进行（归并）排序（这里用到递归的思想），最后再把排序好的两半归并。

就同切蛋糕似的，先是一刀切下去变成两半，然后分别对两半进行独立操作，都切一刀，就成了4块蛋糕，再切，成8块，继续切，直至每一块都小得不能再切了（每个数组都只剩两个元素了）。

切简单，归并稍难，仅剩两个元素的数组也很好排序，比较大小，交换位置即可，那么两个仅剩两个元素的数组该如何归并成一个数组呢？假设这两个待归并的数组已经（按从小到大从左到右，即左小右大）排好序了，那么可以再建一个输出数组，比较两个待归并数组的头一个元素（头一个元素总是两个数组各自的最小元素），小的从它所在的数组中取出来放到输出数组的第一个位置，然后继续比较，继续提取，直到其中一个数组为空，另一个不为空的数组元素（顺序不要打乱）插在输出数组（最后一个元素）后面即可。这样输出数组就是有序的了。

实际并不会真的把一个数组分成那么多个数组，只是用一个起始位置的指针和一个结束位置的指针来表示一个子数组。所以在归并时倾向于将两个排序好的子数组复制到一个辅助数组中，然后再归并回原来的数组。

比如现在有数组[5，2，4，3，1，7，9，8],然后有四个值0,1和2,3分别表示两个待排序子数组的起始位置和结束位置，接着分别对这两个子数组进行排序，都在原数组上操作，原数组1号位置的元素比0号位置元素小，交换位置，原数组3号位置的元素比2号位置元素小，交换位置，此时原数组变为[2,5,3,4,1,7,9,8],然后归并两个子数组，先将两个子数组的元素复制到一个辅助数组中，此时辅助数组为[2,5,3,4]，然后对两个子数组的头一个元素进行比较，即辅助数组0号位置元素2与2号位置元素3进行比较，小的放回原数组0号位置，然后辅助数组1号位置元素5与2号位置元素3比较，小的放回原数组1号位置，此时原数组变为[2,3,3,4,1,7,9,8],接着比较，放回，最后原数组就排好序了，变为[2,3,4,5,1,7,9,8]。

代码

#coding=utf-8
file=open("result.txt","w")

import random
n=50
i=0
data=[]
while(i<n):
data.append(random.randint(0,10000))
i+=1
file.write("排序前的数列:"+str(data)+"\n")

def mergeSort(l,temp,left,right):
if left==right:
return
mid=(left+right)/2
mergeSort(l,temp,left,mid)
mergeSort(l,temp,mid+1,right)
temp=list(l)
i1=left
i2=mid+1
file.write("待合并的两子数列分别为："+str(l[left:mid+1])+"和"+str(l[mid+1:right+1])+"\n")
for curr in range(left,right+1):
if i1 == mid+1 :
l[curr]=temp[i2]
i2+=1
elif i2>right :
l[curr]=temp[i1]
i1+=1
elif temp[i1]<temp[i2]:
l[curr]=temp[i1]
i1+=1
else:
l[curr]=temp[i2]
i2+=1
file.write("合并后的数列为:"+str(l[left:right+1])+"\n")
t=[] //辅助数组
mergeSort(data,t,0,n-1)
file.write("排序后的数列:"+str(data)+"\n")
file.close()

代码有问题的地方以及说错的地方还请指出，谢谢！

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