Python對兩個有序列表進行合并和排序的例子

假設有2個有序列表l1、l2，如何效率比較高的將2個list合并並保持有序狀態，這裡預設排序是正序。

思路是比較簡單的，無非是依次比較l1和l2頭部第一個元素，將比較小的放在一個新的列表中，以此類推，直到所有的元素都被放到新的列表中。

考慮2個列表l1 = [2], l2 = [1]，如何將他們合并呢？(注意：下面實現會改變l1和l2本來的值)

代碼如下:

def signle_merge_sort(l1, l2):
tmp = []
if l1[0] < l2[0]:
tmp.append(l1[0])
tmp.extend(l2)
del l2[0]
else:
tmp.append(l2[0])
tmp.extend(l1)
del l1[0]
return tmp

這真的只能處理一個元素的情形，還不能解決問題，不過好歹我們有一個大概的思路了。如果有列表中2個元素，上面的方法就不行了。我們需要解決邊界判斷問題，即當l1或者l2有一個為空白的時，將剩下的一個list加到排序結果的尾部。然後確保函數每次調用只處理一個元素，通過遞迴來解決問題。

代碼如下:

def recursion_merge_sort1(l1, l2):
tmp = []
if len(l1) == 0:
tmp.extend(l2)
return tmp
elif len(l2) == 0:
tmp.extend(l1)
return tmp
else:
if l1[0] < l2[0]:
tmp.append(l1[0])
del l1[0]
else:
tmp.append(l2[0])
del l2[0]
tmp += recursion_merge_sort1(l1, l2)
return tmp

上面的程式有2個問題：if判斷太多；每次都要初始化tmp，對記憶體使用量似乎不太友好。考慮到程式在l1或者l2有一個為空白的時候就終止，可以稍微改寫一下：

代碼如下:

def _recursion_merge_sort2(l1, l2, tmp):
if len(l1) == 0 or len(l2) == 0:
tmp.extend(l1)
tmp.extend(l2)
return tmp
else:
if l1[0] < l2[0]:
tmp.append(l1[0])
del l1[0]
else:
tmp.append(l2[0])
del l2[0]
return _recursion_merge_sort2(l1, l2, tmp)

def recursion_merge_sort2(l1, l2):
return _recursion_merge_sort2(l1, l2, [])

但是對於Python而言，即使是尾遞迴，效率也不是那麼高，為了避免爆棧，通常還是會用迴圈來做，再稍微改寫一下:

代碼如下:

def loop_merge_sort(l1, l2):
tmp = []
while len(l1) > 0 and len(l2) > 0:
if l1[0] < l2[0]:
tmp.append(l1[0])
del l1[0]
else:
tmp.append(l2[0])
del l2[0]
tmp.extend(l1)
tmp.extend(l2)
return tmp

今天栽了個坑，好好反省，就是這樣。

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