如何按照升序对整数数组nums进行排序,要求不使用内置排序函数,达到O(nlog(n))的时间复杂度,并优化到最小的空间复杂度?
时间: 2024-10-25 07:05:38 浏览: 23
为了按升序对整数数组进行排序,你可以采用经典的排序算法之一——归并排序(Merge Sort)。这个算法满足O(nlog(n))的时间复杂度要求,并且空间复杂度相对较低。
以下是归并排序的基本步骤:
1. **分治策略**:将数组分为两半,直到每个子数组只剩下一个元素。这是递归的基础。
2. **合并操作**:将两个已排序的子数组合并成一个大的有序数组。这一步是通过创建一个新的数组,比较两个子数组的第一个元素,选择较小的一个放入新数组,并向相应的原数组移动指针。当其中一个数组遍历完,将另一个数组剩余的部分复制到新数组的剩余位置。
3. **合并过程**:重复上述合并操作,直至所有子数组都合并成一个完整的有序数组。
下面是简单的Python实现:
```python
def merge_sort(nums):
if len(nums) <= 1:
return nums
# 分割数组
mid = len(nums) // 2
left_half = nums[:mid]
right_half = nums[mid:]
# 递归排序
left_half = merge_sort(left_half)
right_half = merge_sort(right_half)
# 合并两个已排序部分
sorted_nums = []
i = j = 0
while i < len(left_half) and j < len(right_half):
if left_half[i] < right_half[j]:
sorted_nums.append(left_half[i])
i += 1
else:
sorted_nums.append(right_half[j])
j += 1
# 处理剩余元素
sorted_nums.extend(left_half[i:])
sorted_nums.extend(right_half[j:])
return sorted_nums
# 测试示例
nums = [5, 2, 8, 4, 9]
sorted_nums = merge_sort(nums)
print("Sorted array:", sorted_nums)
```
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