Python のマージソート アルゴリズムはどうやって実装しますか

マージソートは、大きな問題を小さな問題に分割して、その後それらをマージして最終的な解決策を得る、分割統治アルゴリズムです。

マージソートの実装手順は次のとおりです。

1. ソート対象のリストを再帰的に2つのサブリストに分割し、サブリストのそれぞれが1つの要素になるまで続けます。
2. 各サブリストに対するマージソートを行います。つまり、2 つのソート済みのサブリストを連続的にマージして 1 つのソート済みサブリストにします。
3. 2つのソートされた部分リストを1つのソートされたリストにマージする

以下に、再帰に基づくマージソートアルゴリズムのサンプルコードを示します。

def merge_sort(arr):
    if len(arr) <= 1:
        return arr
    
    # 将列表分成两个子列表
    mid = len(arr) // 2
    left = arr[:mid]
    right = arr[mid:]
    
    # 递归地对子列表进行归并排序
    left = merge_sort(left)
    right = merge_sort(right)
    
    # 合并两个有序的子列表
    return merge(left, right)

def merge(left, right):
    merged = []
    i = j = 0
    
    # 从两个子列表中按顺序选取较小的元素放入 merged 列表中
    while i < len(left) and j < len(right):
        if left[i] < right[j]:
            merged.append(left[i])
            i += 1
        else:
            merged.append(right[j])
            j += 1
    
    # 将剩余的元素放入 merged 列表中
    merged += left[i:]
    merged += right[j:]
    
    return merged

このアルゴリズムを使用してリストをソートするサンプルコードを以下に示します。

arr = [54, 26, 93, 17, 77, 31, 44, 55, 20]
sorted_arr = merge_sort(arr)
print(sorted_arr)

結果の出力は [17, 20, 26, 31, 44, 54, 55, 77, 93]