Step-by-step: merge sort (part 2c84)

Пройдём задачу шаг за шагом — такой формат удобен для первого знакомства с алгоритмами.

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.

Разбор по шагам

1. Шаг 1. Входные данные. Проверяем, что приходит в функцию, и какие значения считаются корректными.
2. Шаг 2. Основной цикл. Именно здесь происходит вся работа; следим за изменениями переменных на каждой итерации.
3. Шаг 3. Результат. Убеждаемся, что возвращаемое значение соответствует условию задачи, включая крайние случаи.

Когда каждый шаг понятен, доработка решения перестаёт быть лотереей.

Читайте также:

Именно · [listint · while · отсортированные · Решение · кусков · гарантированной · Список · return · Пример · задачу · каждой · какие · Задача · происходит · здесь · отсортированных · right · куски · сливаются