golang 归并排序,快速排序,堆排序的实现

归并排序

归并排序使用经典的分治法（Divide and conquer）策略。分治法会将问题分(divide)成一些小的问题然后递归求解，而治(conquer)的阶段则将分的阶段得到的各答案"修补"在一起，即分而治之。

func sortArray(nums []int) []int {
    if len(nums) <= 1 {
        return nums
    }
    partA := sortArray(nums[:len(nums)/2])
    partB := sortArray(nums[len(nums)/2:])

    temp := make([]int, len(partA) + len(partB))

    aPointer := 0
    bPointer := 0
    i := 0

    for aPointer < len(partA) && bPointer < len(partB) {
        if partA[aPointer] < partB[bPointer] {
            temp[i] = partA[aPointer]
            aPointer++
        } else {
            temp[i] = partB[bPointer]
            bPointer++
        }
        i++
    }
    for aPointer < len(partA) {
        temp[i] = partA[aPointer]
        aPointer++
        i++
    }
    for bPointer < len(partB) {
        temp[i] = partB[bPointer]
        bPointer++
        i++
    }
    return temp
}

快速排序

快速排序算法采用的分治算法，因此对一个子数组A[p…r]进行快速排序的三个步骤为：

　　（1）分解：数组A[p...r]被划分为两个（可能为空）子数组A[p...q-1]和A[q+1...r]，给定一个枢轴，使得A[p...q-1]中的每个元素小于等于A[q]，A[q+1...r]中的每个元素大于等于A[q]，q下标是在划分过程中计算得出的。

　　（2）解决：通过递归调用快速排序，对子数组A[p...q-1]和A[q+1...r]进行排序。

　　（3）合并：因为两个子数组是就地排序，不需要合并操作，整个数组A[p…r]排序完成。

func sortArray(nums []int) []int {
    quickSort(nums)
    return nums
}

func quickSort(nums []int) {
    left, right := 0, len(nums) - 1
    for right > left {
        // 右边部分放大于
        if nums[right] > nums[0] {
            right--
            continue
        }
        // 左边部分放小于等于
        if nums[left] <= nums[0] {
            left++
            continue
        }
        nums[left], nums[right] = nums[right], nums[left]
    }
    nums[0], nums[right] = nums[right], nums[0]
    if len(nums[:right]) > 1 {
        sortArray(nums[:right])
    }
    if len(nums[right + 1:]) > 1 {
        sortArray(nums[right + 1:])
    }
}

堆排序

func sortArray(nums []int) []int {
    // 从n/2  最后一个非叶子结点起开始构建大顶堆
    for i := len(nums) / 2; i >= 0; i-- {
        heapSort(nums, i)
    }

    end := len(nums) - 1
    // 每次将大顶堆的最大值与末尾进行交换，并再次排序
    for end > 0 {
        nums[0], nums[end] = nums[end], nums[0]
        heapSort(nums[:end], 0)
        end--
    }
    return nums

}

// 对一个非叶子结点进行排序
func heapSort(nums []int,  pos int) {
    end := len(nums) - 1
    left := 2 * pos + 1

    if left > end {
        return
    }

    right := 2 * pos + 2
    temp := left

    // 先左右子结点进行比较，找出较小的那一个
    if right <= end && nums[right] > nums[temp] {
        temp = right
    }

    if nums[temp] <= nums[pos] {
        return
    }

    nums[temp], nums[pos] = nums[pos], nums[temp]

    // 如果发生了交换的话 就要继续调查后续子节点(只调查交换了的后续，不用全调查，不然会超时)
    heapSort(nums, temp)
}

卑鄙排序

func sortArray(nums []int) []int {
    sort.Ints(nums)
    return nums
}

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