learn merge sort

Author: imoyao

sorts/merge_sort/img/Merge-sort-example.gif

@@ -0,0 +1,58 @@
+#!/usr/bin/env python
+# -*- coding: utf-8 -*-
+# Created by imoyao at 2019/5/13 18:33
+
+import pathlib
+import sys
+
+util_p = pathlib.Path('../..').resolve()
+
+sys.path.append(str(util_p))
+from util import utils
+
+
+def merge_sorted_col(left_col, right_col):
+    """
+    对两个已排序序列进行归并
+    :param left_col:
+    :param right_col:
+    :return: 归并之后的序列
+    """
+    sorted_col = list()
+    while left_col and right_col:
+        '''
+        注意此处pop()操作，将两个序列中小的元素直接append到最终列表中。
+        >>> a = list(range(5))
+        >>> a
+        [0, 1, 2, 3, 4]
+        >>> a.pop(0)
+        0
+        >>> a
+        [1, 2, 3, 4]
+        '''
+        sorted_col.append(left_col.pop(0) if left_col[0] <= right_col[0] else right_col.pop(0))
+    # 最终将长的列表剩余元素和已排序的列表连接起来
+    return sorted_col + left_col + right_col
+
+
+def merge_sort(unsorted_collection):
+    """
+    归并排序
+    :param unsorted_collection:待排序序列
+    :return:排序后序列
+    """
+    length = len(unsorted_collection)
+    if length <= 1:
+        return unsorted_collection
+    mid_index = length // 2  # 从中间分割
+    left_col = unsorted_collection[:mid_index]
+    right_col = unsorted_collection[mid_index:]
+    # 注意merge_sorted_col内部使用递归对左右两边继续进行排序
+    sorted_col = merge_sorted_col(merge_sort(left_col), merge_sort(right_col))  # 调用合并方法，将左右两边排序过的序列合并
+    return sorted_col
+
+
+if __name__ == '__main__':
+    unsorted_li = utils.rand_list(100)
+    print('Before sorted:', unsorted_li)
+    print('After sorted:', merge_sort(unsorted_li))

sorts/merge_sort/img/Merge_sort_animation.gif

@@ -0,0 +1,23 @@
+# 归并排序
+
+## 概念
+
+归并排序（Merge sort 或 mergesort），是创建在归并操作上的一种有效的排序算法。该算法是采用分治法（Divide and Conquer）的一个非常典型的应用，且各层分治递归可以同时进行。
+
+## 原理
+
+归并排序算法的运作如下：
+
+**分解**：将待排序的 `n` 个元素分成各包含 `n/2` 个元素的子序列
+**解决**：使用归并排序递归排序两个子序列
+**合并**：合并两个已经排序的子序列以产生已排序的答案
+
+## 图示
+
+![归并排序算法](./img/Merge_sort_animation.gif)
+
+![归并排序实例](./img/Merge-sort-example.gif)
+
+## 复杂度
+
+平均时间复杂度：`O(nlogn)`

sorts/merge_sort/merge_sort.py

@@ -3,10 +3,15 @@
 **注意**：在排序算法中，我们默认讨论的序列内部元素是可比较的，否则无意义。
 
 - [选择排序](./selection_sort)
-- [快速排序](./quick_sort)
 - [冒泡排序](./bubble_sort)
 - [插入排序](./insertion_sort)
 - [希尔排序](./shell_sort)
+<details>
+<summary><mark><font color=darkred>- 高级排序算法</font></mark></summary>
+    - [快速排序](./quick_sort)
+    - [归并排序](./merge_sort)
+</details>
+