读《算法导论》第2章 算法基础--2.3设计算法

2.3.1分治法

开头讲了很多算法的结构都是递归,而这些算法遵循分治法的思想,也就是将问题分解为跟原问题差不多的子问题,然后递归求解,在合并来建立原问题的解。
分治模式在每层递归都有三个步骤:
1.分解原问题为若干子问题,这些子问题是原问题的规模较小的实例。
2.解决这些子问题,递归求解各子问题。然而若子问题的规模足够小,则直接求解。
3.合并这些子问题的解成原问题的解。
然后说了归并排序法遵循分治模式,反正看到这我还是一头雾水,直到我看完给的例子。
书里讲了归并递归的例子,通俗的说有一个数组,这数组可以从某处切开,然后切开的两部分恰好是排好序的(一开始我就想吐槽这,怎么就排好序了),不过要想弄清就不要先管它怎么拍的。
还是以扑克牌的例子,假设有两堆牌,每一堆都是已经排好序的,A:[2,3,5,8,10],B:[4,7,9,J,Q,K,A],我们先把两堆牌的第一张A:2,B:2,拿来比较,然后把较小的一张(相等就哪个都行)放到一边,比如这里面是A的2,那么就把它放到C:[2],然后我们拿出A的第二张继续跟B的第一张比,然后再这样把小的放到C里,依次进行下去,就像两队PK,一般都是菜的先上,一个下了下一个补上,输了的就去饮水机那最冷板凳吧,最终做冷板凳的顺序就是两个战队的队员的水平排序。
如果双方比较时其中一方已经没有了,那么另一方直接补到C处就可以了,因为这两方都是已经排好序的,所以剩下的也就没必要排了。
上面的例子就是合并,将子问题的解合并为原问题的解,那么如何获得两个已经排好序的数组呢,我们把每个数组在分成两个数组,如果数组元素的个数还能继续分,直到都落单。
网上找到一张图很清晰明了:

读《算法导论》第2章 算法基础--2.3设计算法_第1张图片
分治法.jpg

分分合合,最后大一统。
最后上代码:

//合
const merge = (left, right) => {
    //定义一个空数组用来保存排序后的内容,ij用来指示是左右两部分的某个元素
    let result = [],
        i = 0,
        j = 0;
    //如果i或j等于left或right的长度的话,意味着那个数组已经被全部放进result了
    while (i < left.length && j < right.length) {
        if (left[i] <= right[j]) {
            //下面两行代码也可以写成result.push(left[i++])
            result.push(left[i]);
            i += 1;
        } else {
            result.push(right[j]);
            j += 1;
        }
    }
    //如果其中一个数组已经被全部放进result里,那么只需要把另一个依次push进result就好了,因为两个数组都是排好序的
    while (i < left.length) {
        result.push(left[i]);
        i += 1;
    }
    while (j < right.length) {
        result.push(right[j]);
        j += 1;
    }
    return result;
};
//将数组分成两部分,然后进行合操作(也就是merge函数)
const mergeSortRec = arr => {
    let length = arr.length;
    //如果被排数组长度是1,那么就直接返回它
    if (length === 1) {
        return arr;
    }
    let mid = Math.floor(length / 2),
        left = arr.slice(0, mid),
        right = arr.slice(mid, length);
    return merge(mergeSortRec(left), mergeSortRec(right));
};
let arr = [2, 5, 1, 8, 4, 20, 6, 8, 111, 7, 9];
console.log(mergeSortRec(arr));//[ 1, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 8, 9, 20, 111 ]

以上代码参考《学习JavaScript数据结构与算法》第10章归并排序。

2.3.2分析分治算法

没看懂,以后补

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