Python 中的 Mergesort，我的第一个排序算法，出了什么问题？

Question

def mergesort(a):
    if len(a)<=1:
        return a

    else:
        mid=len(a)/2
        mergesort(a[:mid])
        mergesort(a[mid:])
        auxa=[]
        j=0
        k=mid
        while j<mid and k<len(a):
            if a[j]<a[k]:
                auxa.append(a[j])
                j+=1
            else:
                auxa.append(a[k])
                k+=1

        if j==mid:
            auxa.extend(a[k:])

        if k==len(a):
            auxa.extend(a[j:mid])

        a=auxa


        return a

testlist=[3,2,1]   
print mergesort(testlist) 

我得到的结果是 2 1 3

非常感谢任何帮助，谢谢！

Answer 1

您的函数 mergesort 返回一个新列表，并且不会像您期望的那样修改您提供的列表。因此，例如，当您调用 mergesort(a[:mid]) 时，您得到的是这些元素的新排序版本，而原来的 a[:mid] 保持完全相同。

编辑：这里的问题是 python 列表切片的工作方式。当你说a[:mid] 时，python 会创建一个原始的“副本”（我们不用担心副本的确切 type ）。现在，当您在函数中修改此副本时，您所做的只是更改其中的引用以指向新的整数，而不是以任何方式修改原始整数。这里有一些代码来充实这一点：

def change(a):
    a[1] = 0

a = [1, 2, 3]
change(a)
a
>> [1, 0, 3]

a = [1, 2, 3]
change(a[:2])
a
>> [1, 2, 3] 

编辑 2：复制正确完成的值（如 cmets 中 (abamert) 所建议的那样）：

def mergesort(a):
  if len(a)<=1:
    return a

  else:
    mid=len(a)/2
    a = mergesort(a[:mid]) + mergesort(a[mid:])
    auxa=[]
    j=0
    k=mid
    while j<mid and k<len(a):
        if a[j]<a[k]:
            auxa.append(a[j])
            j+=1
        else:
            auxa.append(a[k])
            k+=1

    if j==mid:
        auxa.extend(a[k:])

    if k==len(a):
        auxa.extend(a[j:mid])


    return auxa

这显然是更好的方法，涉及的复制更少，但我认为这个解决方案与原始代码的问题更相关。

Answer 2

这是我想出的：

from collections import deque

def mergesort(array):
    if len(array) <= 1: return array

    midpoint = len(array) / 2

    left_array = deque(mergesort(array[:midpoint]))
    right_array = deque(mergesort(array[midpoint:]))

    merged_array = deque([])

    while len(left_array) and len(right_array):
        if left_array[0] < right_array[0]:
            merged_array.append(left_array.popleft())
        else:
            merged_array.append(right_array.popleft())

    merged_array.extend(left_array)
    merged_array.extend(right_array)

    return merged_array

print mergesort([3, 2, 1])