歸併排序及go語言實現

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歸併排序的基本思想

將待排序序列R[0...n-1]看成是n個長度為1的有序序列，將相鄰的有序表成對歸併，得到n/2個長度為2的有序表；將這些有序序列再次歸併，得到n/4個長度為4的有序序列；如此反覆進行下去，最後得到一個長度為n的有序序列。

綜上可知：

歸併排序其實要做兩件事：

（1）“分解”——將序列每次折半劃分。

（2）“合并”——將劃分後的序列段兩兩合并後排序。

歸併操作(merge)，也叫歸併演算法，指的是將兩個順序序列合并成一個順序序列的方法。

如　設有數列{6，202，100，301，38，8，1}

初始狀態：6,202,100,301,38,8，1

第一次歸併後：{6,202},{100,301},{8,38},{1}，比較次數：3；

第二次歸併後：{6,100,202,301}，{1,8,38}，比較次數：4；

第三次歸併後：{1,6,8,38,100,202,301},比較次數：4；

總的比較次數為：3+4+4=11,；

package algomithms

import "fmt"

type MergeSort struct {
}

func (object MergeSort) Sort(values []int) {
 mergeSort(values)
}

func mergeSort(values []int) {
 length := len(values)
 gap := 1
 for gap < length {
  fmt.Println("  --merge by gap ", gap)
  mergebygap(values, gap)
  gap = gap * 2
  fmt.Println("    --the tuple is ", values)
 }
}

func mergebygap(values []int, gap int) {
 length := len(values)
 for i := 0; i < length; i += 2 * gap {
  mergeTwoValues(values, i, gap)
 }
}

func mergeTwoValues(values []int, start int, gap int) {

 // fmt.Println("    ---- try to merge", values[start:start+gap], "and ", values[start+gap:start+2*gap])
 length := len(values)
 if start+gap >= length {
  return
 }
 slice := make([]int, 2*gap)
 lpos, rpos, slicepos := start, start+gap, 0
 for lpos < start+gap && (rpos < start+2*gap && rpos < length) {
  if values[lpos] <= values[rpos] {
   slice[slicepos] = values[lpos]
   lpos++
  } else {
   slice[slicepos] = values[rpos]
   rpos++
  }
  slicepos++
 }
 if lpos != start+gap {
  for lpos < start+gap {
   slice[slicepos] = values[lpos]
   lpos++
   slicepos++
  }
 } else if rpos != start+2*gap && rpos != length {
  for rpos < start+2*gap && rpos < length {
   slice[slicepos] = values[rpos]
   rpos++
   slicepos++
  }
 }
 for i := 0; i < slicepos; i++ {
  values[i+start] = slice[i]
 }
 fmt.Println("    ----  merge result is ", slice[:slicepos])
 // fmt.Println("    ----  merge result is ", values[start:start+2*gap])
}