出一道合并排序算法的大题,包括解题步骤和完整代码,需要包含三道小题,难度偏难
时间: 2024-12-19 15:14:17 浏览: 17
题目:编写一个自适应的合并排序算法,该算法可以根据输入数据的特点自动选择最高效的排序策略(递归或迭代)。当输入数据近乎有序时,采用插入排序;当数据规模大且无序时,使用归并排序。完成以下任务:
**小题一:设计思路**
1. 判断输入数组的初始状态:通过分析元素差异的平均值来判断是否接近有序。
2. 选择合适的排序策略:如果几乎有序,切换到插入排序;否则,继续使用归并排序。
3. 实现两种排序方式:递归归并排序和非递归(循环)归并排序。
**小题二:递归归并排序代码实现**
```python
def merge_sort_recursive(arr):
# ... (这里写出递归归并排序的具体实现)
pass
# 示例
merge_sort_recursive([4, 2, 6, 8, 1])
```
**小题三:非递归归并排序代码实现**
```python
def merge_sort_iterative(arr):
# ... (这里写出迭代归并排序的具体实现)
pass
# 示例
merge_sort_iterative([4, 2, 6, 8, 1])
```
**小题四:自适应策略函数**
```python
def adaptive_merge_sort(arr):
if is_sorted(arr): # 检查数组是否近乎有序
return insertion_sort(arr)
else:
return merge_sort_recursive(arr) if recursive_mode else merge_sort_iterative(arr)
def is_sorted(arr):
# ... (实现一个检查数组是否近乎有序的辅助函数)
pass
def insertion_sort(arr):
# ... (实现插入排序)
pass
recursive_mode = True # 可设置模式开关,默认为递归
arr = [9, 1, 5, 7, 3] # 测试输入
adaptive_merge_sort(arr)
```
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