Pitfalls of merge sort

Каждая учебная задача таит пару-тройку грабель; вот они.

Задача

Реализовать сортировку слиянием — устойчивый алгоритм с гарантированной сложностью O(n log n).

Решение

def merge_sort(arr: list[int]) -> list[int]:
    if len(arr) <= 1:
        return arr
    mid = len(arr) // 2
    left = merge_sort(arr[:mid])
    right = merge_sort(arr[mid:])
    return merge(left, right)


def merge(left: list[int], right: list[int]) -> list[int]:
    result = []
    i = j = 0
    while i < len(left) and j < len(right):
        if left[i] <= right[j]:
            result.append(left[i]); i += 1
        else:
            result.append(right[j]); j += 1
    return result + left[i:] + right[j:]


print(merge_sort([5, 2, 4, 6, 1, 3]))

Как это работает

Список делится пополам до кусков по одному элементу, затем соседние куски сливаются в отсортированные последовательности. Слияние двух отсортированных списков линейно.

Пример работы

[1, 2, 3, 4, 5, 6]

Сложность

O(n log n) по времени всегда, O(n) по памяти.

Частые ошибки

1. Не обрабатывать крайние случаи. Пустой ввод, ноль, отрицательные числа — именно там решение чаще всего ломается.
2. Смешивать типы данных. Строки и числа ведут себя по-разному; неявное приведение типов — источник неочевидных багов.
3. Писать код без проверки на маленьких примерах. Прогоните решение вручную на 2-3 значениях, прежде чем считать задачу решённой.

Заметив такую ошибку в чужом коде, вы уже мыслите как ревьюер.

Читайте также:

merge(left · устойчивый · решение · len(arr · ошибку · багов · случаи · мыслите · времени · соседние · списков · Список · источник · работы · затем · такую · задачу · одному · крайние · Пример · гарантированной · Пустой · сложностью · числа · алгоритм · Реализовать · сливаются · Сложность · python