Python对两个有序列表进行合并和排序的例子

假设有2个有序列表l1、l2，如何效率比较高的将2个list合并并保持有序状态，这里默认排序是正序。

思路是比较简单的，无非是依次比较l1和l2头部第一个元素，将比较小的放在一个新的列表中，以此类推，直到所有的元素都被放到新的列表中。

考虑2个列表l1 = [2], l2 = [1]，如何将他们合并呢？(注意：下面实现会改变l1和l2本来的值)


代码如下:

def signle_merge_sort(l1, l2):
    tmp = []
    if l1[0] < l2[0]:
        tmp.append(l1[0])
        tmp.extend(l2)
        del l2[0]
    else:
        tmp.append(l2[0])
        tmp.extend(l1)
        del l1[0]
    return tmp

这真的只能处理一个元素的情形，还不能解决问题，不过好歹我们有一个大概的思路了。如果有列表中2个元素，上面的方法就不行了。我们需要解决边界判断问题，即当l1或者l2有一个为空的时，将剩下的一个list加到排序结果的尾部。然后确保函数每次调用只处理一个元素，通过递归来解决问题。


代码如下:

def recursion_merge_sort1(l1, l2):
    tmp = []
    if len(l1) == 0:
        tmp.extend(l2)
        return tmp
    elif len(l2) == 0:
        tmp.extend(l1)
        return tmp
    else:
        if l1[0] < l2[0]:
            tmp.append(l1[0])
            del l1[0]
        else:
            tmp.append(l2[0])
            del l2[0]
        tmp += recursion_merge_sort1(l1, l2)
    return tmp

上面的程序有2个问题：if判断太多；每次都要初始化tmp，对内存使用似乎不太友好。考虑到程序在l1或者l2有一个为空的时候就终止，可以稍微改写一下：


代码如下:

def _recursion_merge_sort2(l1, l2, tmp):
    if len(l1) == 0 or len(l2) == 0:
        tmp.extend(l1)
        tmp.extend(l2)
        return tmp
    else:
        if l1[0] < l2[0]:
            tmp.append(l1[0])
            del l1[0]
        else:
            tmp.append(l2[0])
            del l2[0]
        return _recursion_merge_sort2(l1, l2, tmp)

def recursion_merge_sort2(l1, l2):
    return _recursion_merge_sort2(l1, l2, [])

但是对于Python而言，即使是尾递归，效率也不是那么高，为了避免爆栈，通常还是会用循环来做，再稍微改写一下:


代码如下:

def loop_merge_sort(l1, l2):
    tmp = []
    while len(l1) > 0 and len(l2) > 0:
        if l1[0] < l2[0]:
            tmp.append(l1[0])
            del l1[0]
        else:
            tmp.append(l2[0])
            del l2[0]
    tmp.extend(l1)
    tmp.extend(l2)
    return tmp

今天栽了个坑，好好反省，就是这样。

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