迭代地实现归并排序

Question

我正在尝试实现归并排序，以便更好地了解它的工作原理。在下面的代码中，我试图对一个数字数组进行排序。我目前拥有的代码有问题并且在无限循环中运行。我现在正在尝试以非递归方式解决这个问题：

function mergeSort(arr) {

  var mid = Math.floor(arr.length/2);
  var left = arr.slice(0, mid);
  var right = arr.slice(mid, arr.length);

  if (arr.length === 1) {return arr};

  var sorted = [];

  var i = 0;

  while (left.length || right.length) {
   if (left.length && right.length) {
     if (left[0] < right[0]) {
       sorted.push(left.shift())
     } else {
       sorted.push(right.shift())
     }
   } else if (left) {
     sorted.push(left.shift())
   } else {
     sorted.push(right.shift())
   }
   i++;
  }

  return sorted;
}

所以如果我有一个数组 var nums = [1, 4, 10, 2, 9, 3]; 调用 mergeSort(nums) 应该返回 [1, 2, 3, 4, 9, 10]。

Answer 1

您已经编写了将数组一分为二并合并两半的代码。这不会导致排序数组，因为两半未排序。 Mergesort 的工作原理是对两半进行排序，然后合并它们。

有很多方法可以迭代地实现归并排序。让我提供一个。从合并大小为 1 的子数组开始。您知道大小为 1 的数组已经排序，因此合并两个大小为 1 的连续子数组是安全的。如果对原始数组中所有大小为 1 的连续子数组对执行此操作，你最终得到一个由大小为 2 的连续排序子数组组成的数组。

你知道这是怎么回事吗？现在您可以合并每两个大小为 2 的连续子数组。您最终得到一个大小为 4 的连续排序子数组的数组。继续重复此过程，直到整个数组被排序。

下面的 sn-p 实现了这种方法。

function mergeSort(arr) {
  var sorted = arr.slice(),
      n = sorted.length,
      buffer = new Array(n);

  for (var size = 1; size < n; size *= 2) {
    for (var leftStart = 0; leftStart < n; leftStart += 2*size) {
      var left = leftStart,
          right = Math.min(left + size, n),
          leftLimit = right,
          rightLimit = Math.min(right + size, n),
          i = left;
      while (left < leftLimit && right < rightLimit) {
        if (sorted[left] <= sorted[right]) {
          buffer[i++] = sorted[left++];
        } else {
          buffer[i++] = sorted[right++];
        }
      }
      while (left < leftLimit) {
        buffer[i++] = sorted[left++];
      }
      while (right < rightLimit) {
        buffer[i++] = sorted[right++];
      }
    }
    var temp = sorted,
        sorted = buffer,
        buffer = temp;
  }

  return sorted;
}

function print(s) {
  document.write(s + '<br />');
}

var data = [1, 4, 10, 2, 9, 3];
print('input: ' + data.join(', '));
print('output: ' + mergeSort(data).join(', '));