现有一个长度不低于100000的整型数组,里面包含重复元素,假定当前内存无法存下所有元素,请基于分治法生成一段python代码,对该数组进行排序,升序输出相应结果。
时间: 2023-12-14 11:03:39 浏览: 21
好的,我们可以使用归并排序来实现这个问题。由于内存无法存储所有元素,我们需要将数组分为若干块,每次只排序其中的一块。
以下是一段基于归并排序的 Python 代码实现:
```python
def merge(nums, left, mid, right):
i = left
j = mid + 1
temp = []
while i <= mid and j <= right:
if nums[i] <= nums[j]:
temp.append(nums[i])
i += 1
else:
temp.append(nums[j])
j += 1
while i <= mid:
temp.append(nums[i])
i += 1
while j <= right:
temp.append(nums[j])
j += 1
nums[left:right+1] = temp
def merge_sort(nums, left, right):
if left >= right:
return
mid = left + (right - left) // 2
merge_sort(nums, left, mid)
merge_sort(nums, mid + 1, right)
merge(nums, left, mid, right)
if __name__ == '__main__':
nums = [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3, 5, 8, 9, 7, 9]
block_size = 10000 # 每个块的大小
blocks = [nums[i:i+block_size] for i in range(0, len(nums), block_size)]
for i, block in enumerate(blocks):
merge_sort(block, 0, len(block) - 1)
blocks[i] = block
# 合并所有块
merged = []
while len(blocks) > 1:
b1 = blocks.pop(0)
b2 = blocks.pop(0)
temp = []
i = j = 0
while i < len(b1) and j < len(b2):
if b1[i] <= b2[j]:
temp.append(b1[i])
i += 1
else:
temp.append(b2[j])
j += 1
while i < len(b1):
temp.append(b1[i])
i += 1
while j < len(b2):
temp.append(b2[j])
j += 1
merged.append(temp)
if blocks:
merged.append(blocks[0])
# 合并完成后,merged 中只剩下一个块,即为排好序的结果
result = merged[0]
print(result)
```
以上代码将数组分成大小为 block_size 的若干块,对每个块分别进行归并排序,然后将所有块进行合并。在合并时,可以使用类似于归并排序中的 merge 函数进行合并。最终得到的 merged 数组中只剩下一个块,即为排好序的结果。
需要注意的是,由于 Python 的特性,数组的切片操作会占用额外的内存,因此这段代码的空间复杂度可能会比较高。如果内存限制比较严格的话,可以考虑使用其他数据结构来代替 Python 中的列表类型。