使用 Python 进行合并排序的错误

Question

我正在使用递归 Python 进行合并排序。 我找不到我在哪里犯了错误并且总是得到错误的答案。 代码如下：

def mergeSort(xlist):
    print ('Splitting',xlist, len(xlist))
    if len(xlist)>1:
       midpoint = len(xlist) // 2
       left  = xlist[:midpoint]
       right = xlist[midpoint:]
       print ('----------------------------')
       mergeSort(left)
       mergeSort(right)

       print (left, 'r', right)

       while len(right) >0:
          left.append(right[0])
          right.remove(right[0])
          slot= len(left)-1
          while slot >0:
              if left[slot] < left[slot-1]: left[slot], left[slot-1] = left[slot-1], left[slot]
              slot -= 1

       print ('sorted',left, right,xlist)
       return left

print('A',mergeSort([100,1,91,54])) 

合并时，输出也显示错误，如：

 Splitting [100, 1, 91, 54] 
 ---------------------------- 
 Splitting [100, 1] 2
 ---------------------------- 
 Splitting [100] 1 
 Splitting [1] 1 
 [100] r [1] 
 sorted [1, 100] [] [100, 1]
 Splitting [91, 54] 2
 ---------------------------- 
 Splitting [91] 1 
 Splitting [54] 1 
 [91] r [54] 
 sorted [54, 91] [] [91, 54]
 [100, 1] r [91, 54] 
 sorted [1, 54, 100, 91] [] [100, 1, 91, 54]
 A [1, 54, 100, 91]

我希望返回后的最后第三行应该是“[1,100] r [54, 91]”。 这里有什么问题？我知道interactivePython.org 中有一段代码，但我想了解我在哪里犯了逻辑错误。谁能帮我？非常感谢！

Answer 1

您需要决定您的mergesort 代码是要修改它传递的列表，还是要返回一个新列表。编写代码的顶部就好像它将修改列表一样。下半部分的写法好像它返回一个新列表。它们都需要以相同的方式工作，否则排序将不起作用。

如果你想坚持使用就地修改的方法，代码的顶部没问题，你需要修复的只是最后合并left 和right。您需要合并到xlist，而不是合并到left。我建议在这三个列表中的每一个中使用单独的索引，而不是像您目前正在做的那样对 left 进行昂贵的插入。

如果要返回新列表，则需要更改代码的顶部。如果您遇到基本情况 (len(xlist) < 2)，则需要返回 xlist 未修改。您还需要保存递归调用的返回值，可能使用left = mergesort(left) 和right = mergesort(right)。您以后的合并代码可能没问题，尽管它放弃了合并排序的大部分性能优势，因为插入逻辑是O(N**2)。

Answer 2

我花了几分钟，但我找到了。您正确地重复左右两半，但随后您丢弃结果并合并原始列表。更正：

    print ('----------------------------')
    left  = mergeSort(left)
    right = mergeSort(right)

我希望您现在可以看到效果。

---

这是产生上述输出的工作代码：

def mergeSort(xlist):
    print 'Splitting', xlist, len(xlist)
    if len(xlist) <= 1:
        return xlist
    else:
        midpoint = len(xlist) // 2
        left  = xlist[:midpoint]
        right = xlist[midpoint:]
        print ('----------------------------')
        left  = mergeSort(left)
        right = mergeSort(right)

        print left, 'r', right

        # print "merge", left, right
        while len(right) > 0:
            left.append(right[0])
            right.remove(right[0])
            slot = len(left) - 1
            while slot > 0:
                if left[slot] < left[slot-1]:
                    left[slot], left[slot-1] = left[slot-1], left[slot]
                # print "switched", left
                slot -= 1

        print 'sorted', left, right, xlist
        return left

print 'A',mergeSort([100,1,91,54])

输出：

A Splitting [100, 1, 91, 54] 4
----------------------------
Splitting [100, 1] 2
----------------------------
Splitting [100] 1
Splitting [1] 1
[100] r [1]
sorted [1, 100] [] [100, 1]
Splitting [91, 54] 2
----------------------------
Splitting [91] 1
Splitting [54] 1
[91] r [54]
sorted [54, 91] [] [91, 54]
[1, 100] r [54, 91]
sorted [1, 54, 91, 100] [] [100, 1, 91, 54]
[1, 54, 91, 100]