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归并排序是一种基于分治策略的有效且稳定的排序算法,其核心思想是将数组分成两半,递归地排序每个部分,然后合并成一个有序序列。让我们通过一个实例来理解这个过程。
首先,将数组如arr [3,7,8,10,2,4,6,9]分成两个有序子序列:[3,7,8,10]和[2,4,6,9],目标是合并这两个子序列成一个有序的[2,3,4,6,7,8,9,10]。
以分治法为例,我们开始时设置两个指针i和j,分别指向两个子序列的起始位置,然后创建一个空数组arr。接着,比较两个指针所指的数字,将较小的放入arr,并同时移动指针。这个过程会一直持续到一个子序列遍历完,然后将另一个子序列的剩余元素依次添加到arr中。
对于无序数组,比如arr [8,7,2,10,3,9,4,6],同样可以应用分治策略,先对数组进行划分,然后递归地排序每个部分,再合并。归并排序的算法实现和时间复杂度分析中,它的时间复杂度为O(nlogn),空间复杂度为O(N),因为需要一个与原数组等长的辅助数组来保证稳定性。
归并排序适用于空间充足且对稳定性有要求的场景,例如在大数据处理中,尽管空间消耗较大,但其稳定性和高效性使其成为一种理想选择。然而,如果空间有限,可能需要考虑其他空间效率更高的排序算法。