编写一个程序,将两个元素从小到大有序的一维数组归并成一个有序的一维数组。
时间: 2023-05-31 08:18:08 浏览: 166
### 回答1:
这是一个归并排序的程序,可以将两个有序的一维数组合并成一个有序的一维数组。
具体实现方法如下:
1. 定义一个新的一维数组,长度为两个原数组长度之和。
2. 定义三个指针,分别指向两个原数组和新数组的起始位置。
3. 依次比较两个原数组的元素大小,将较小的元素放入新数组中,并将指针向后移动一位。
4. 如果其中一个原数组已经全部放入新数组中,则将另一个原数组的剩余元素直接放入新数组中。
5. 最后返回新数组即可。
下面是代码实现:
```python
def merge(arr1, arr2):
n1, n2 = len(arr1), len(arr2)
arr = [] * (n1 + n2)
i, j, k = , ,
while i < n1 and j < n2:
if arr1[i] < arr2[j]:
arr[k] = arr1[i]
i += 1
else:
arr[k] = arr2[j]
j += 1
k += 1
while i < n1:
arr[k] = arr1[i]
i += 1
k += 1
while j < n2:
arr[k] = arr2[j]
j += 1
k += 1
return arr
```
其中,arr1和arr2分别为两个有序的一维数组,函数返回一个新的有序一维数组。
### 回答2:
归并排序是一种基于分治思想的排序算法,它采用递归的方式将数组分成越来越小的子数组,然后把子数组归并成排好序的大数组。
将两个元素从小到大有序的一维数组归并成一个有序的一维数组的具体思路如下:
1. 定义一个空的数组和两个指针,分别指向要合并的两个数组的开头。
2. 比较两个指针所指向的元素,将较小的元素放入新的数组中。
3. 移动指针,继续比较并放入元素。
4. 当其中一个数组的指针到达末尾时,将另一个数组中剩余的元素依次放入新数组中。
5. 返回新的数组。
具体的代码实现如下:
def merge(arr1, arr2):
result = []
i, j = 0, 0
while i < len(arr1) and j < len(arr2):
if arr1[i] < arr2[j]:
result.append(arr1[i])
i += 1
else:
result.append(arr2[j])
j += 1
result += arr1[i:]
result += arr2[j:]
return result
对于两个有序数组的归并排序可以在归并排序过程中完成。首先将数组一分为二,对两部分分别进行排序,然后再将两个有序子数组合并成一个大的有序数组。具体的代码实现如下:
def merge_sort(arr):
if len(arr) <= 1:
return arr
middle = len(arr) // 2
left = merge_sort(arr[:middle])
right = merge_sort(arr[middle:])
return merge(left, right)
需要注意的是,在归并排序中,递归的结束条件是当数组的长度小于等于1时,直接返回该数组。这是因为一个长度为1的数组一定是有序的,无需排序。
### 回答3:
归并排序是一种基于分治思想的排序算法,它的核心思路就是将一个序列分成两个序列,对每个子序列进行排序,然后再将两个有序的子序列归并成一个有序序列。对于一维数组的归并排序,我们可以采用递归或非递归的方法来实现。
递归实现
递归实现是归并排序最常见的实现方法,它的基本思路就是不断将数组划分为左右两个子数组,递归地对这两个子数组进行归并排序,直到子数组的大小为1时停止递归,然后将两个有序子数组合并成一个有序数组,最终得到整个数组有序。
具体的实现过程可以分为以下几个步骤:
1.递归地将数组划分为左右两个子数组,直到子数组的大小为1时停止递归。
2.对每个子数组进行归并排序。
3.将两个有序子数组合并成一个有序数组。
代码实现如下:
```
void merge(int *arr, int left, int mid, int right)
{
int i, j, k;
int n1 = mid - left + 1;
int n2 = right - mid;
int L[n1], R[n2];
for (i = 0; i < n1; i++)
L[i] = arr[left + i];
for (j = 0; j < n2; j++)
R[j] = arr[mid + 1 + j];
i = 0;
j = 0;
k = left;
while (i < n1 && j < n2) {
if (L[i] <= R[j]) {
arr[k] = L[i];
i++;
} else {
arr[k] = R[j];
j++;
}
k++;
}
while (i < n1) {
arr[k] = L[i];
i++;
k++;
}
while (j < n2) {
arr[k] = R[j];
j++;
k++;
}
}
void merge_sort(int *arr, int left, int right)
{
if (left < right) {
int mid = left + (right - left) / 2;
merge_sort(arr, left, mid);
merge_sort(arr, mid + 1, right);
merge(arr, left, mid, right);
}
}
```
非递归实现
非递归实现是一种迭代实现归并排序的方法,在实现过程中需要借助辅助数组,它的基本思路是,先将原数组中的每个元素看做一个只包含一个元素的子数组,然后不断地将相邻的子数组归并成一个更大的有序子数组,直到整个数组有序。
具体的实现过程可以分为以下几个步骤:
1.将原数组中的每个元素看做一个只包含一个元素的子数组。
2.不断地将相邻的子数组归并成一个更大的有序子数组,直到整个数组有序。
代码实现如下:
```
void merge(int *arr, int left, int mid, int right)
{
int i, j, k;
int n1 = mid - left + 1;
int n2 = right - mid;
int L[n1], R[n2];
for (i = 0; i < n1; i++)
L[i] = arr[left + i];
for (j = 0; j < n2; j++)
R[j] = arr[mid + 1 + j];
i = 0;
j = 0;
k = left;
while (i < n1 && j < n2) {
if (L[i] <= R[j]) {
arr[k] = L[i];
i++;
} else {
arr[k] = R[j];
j++;
}
k++;
}
while (i < n1) {
arr[k] = L[i];
i++;
k++;
}
while (j < n2) {
arr[k] = R[j];
j++;
k++;
}
}
void merge_sort(int *arr, int n)
{
int curr_size, left_start;
for (curr_size = 1; curr_size <= n - 1; curr_size = 2 * curr_size) {
for (left_start = 0; left_start < n - 1; left_start += 2 * curr_size) {
int mid = left_start + curr_size - 1;
int right_end = fmin(left_start + 2 * curr_size - 1, n - 1);
merge(arr, left_start, mid, right_end);
}
}
}
```
总结
归并排序是一种非常好的排序算法,它的时间复杂度为O(nlogn),具有稳定性和适用于大规模数据等优点,因此被广泛使用。编写一个程序,将两个元素从小到大有序的一维数组归并成一个有序的一维数组,可以采用递归或非递归的方法来实现,代码实现过程相对比较简单,但需要注意细节和边界问题。
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