归并排序算法的递归

Question

几天前我开始学习 python，我试图解决排序算法。我最近开始使用归并排序算法。 python中的一个典型合并排序程序（据我所知）包括一个合并函数和一个合并排序函数。以下几行在我见过的所有程序中都很常见：

left = mergesort(left)
right = mergesort(right)
merge(left, right)

例如在这段代码中：

def divide_arr(a):    #same as mergesort function
    l = len(a)
    if l <= 1: return a
    left = a[0:int(l/2)]
    right = a[int(l/2):l]
    left = divide_arr(left)
    right = divide_arr(right)
    return merge(left, right, a)

def merge(left, right, arr):
    pl, pr, pa = 0, 0, 0
    while pl <len(left) and pr < len(right):
        if left[pl] <= right[pr]:
            arr[pa] = left[pl]
            pa += 1
            pl += 1
        elif left[pl] > right[pr]:
            arr[pa] = right[pr]
            pa += 1
            pr += 1
    while pl < len(left):
        arr[pa] = left[pl]
        pa += 1
        pl += 1
    while pr < len(right):
        arr[pa] = right[pr]
        pa += 1
        pr += 1
    return arr

我真的不确定编译器如何解释这些行。

让我们使用一个数组 [4,3,2,1]。所以当我调用mergesort时，第一个Left数组变成= [4,3]和right = [2,1]

现在，当我为左数组递归调用合并排序时，我应该最终得到左 = [4]，然后我将它调用为右数组，它应该变为 = [1]

所以，我应该合并 [4] 和 [1]，它应该返回 [1,4] 作为最终排序的数组。但是，情况并非如此，代码确实返回了正确的排序数组。

编译器解释这个递归代码有不同的方式吗？还是我上面写的有问题？

PS：我知道这里已经回答了类似的问题，但它们不处理这些特定的代码行，而是提供合并排序的一般概念

Answer 1

您的程序是逐行执行的。函数调用暂停当前函数的执行并等待被调用函数返回。当一个函数被递归调用时（即使是间接调用，a 调用b 和b 调用a），你基本上会得到一个函数的“新副本”，它有自己的局部变量和自己的独立执行。在您的示例中，以下是调用的顺序。缩进表明该函数正在被外层的函数调用（它将等待它返回）。请注意，return 不是函数；相反，它会停止它所在的函数。我假设mergesort 末尾发生的事情是它返回merge 的结果。

mergesort([4, 3, 2, 1])
  mergesort([4, 3])
    mergesort([4])
      return [4] to mergesort([4, 3])
    mergesort([3])
      return [3] to mergesort([4, 3])
    merge([4], [3])
      return [3, 4] to mergesort([4, 3])
    return [3, 4] to mergesort([4, 3, 2, 1])
  mergesort([2, 1])
    exercise: figure out the rest :-)