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读《算法导论》第2章 算法基础--2.3设计算法

读《算法导论》第2章 算法基础--2.3设计算法

作者: 史密斯华特杰德曼杰森 | 来源:发表于2018-07-20 10:33 被阅读0次

    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:

    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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