增加归并排序法

归并排序法

MergeSort.go

@@ -0,0 +1,111 @@
+// MergeSort
+/*
+------------------------------------------------------
+作者   : Black Ghost
+日期   : 2019-03-06
+版本   : 0.0.0
+------------------------------------------------------
+    归并排序法
+理论：
+    时间复杂度: O(nlog2(n))
+    最好情况  : O(nlog2(n))
+    最坏情况  : O(nlog2(n))
+    空间复杂度: O(n)
+    稳定性    : 稳定
+------------------------------------------------------
+输入   :
+    in      输入矩阵, 1xn
+输出   :
+    sol     排序结果
+    err     解出标志：false-未解出或达到步数上限；
+                     true-全部解出
+------------------------------------------------------
+*/
+
+package goNum
+
+// mergeSort_merge
+// i0 --- first
+// i1 --- mid
+// i2 --- last
+func mergeSort_merge(sol *Matrix, i0, i1, i2 int) {
+	temp := ZeroMatrix(1, (*sol).Columns)
+	i := i0
+	j := i1 + 1
+	k := 0
+	for i <= i1 && j <= i2 {
+		if (*sol).Data[i] < (*sol).Data[j] {
+			temp.Data[k] = (*sol).Data[i]
+			k++
+			i++
+		} else {
+			temp.Data[k] = (*sol).Data[j]
+			k++
+			j++
+		}
+	}
+
+	for i <= i1 {
+		temp.Data[k] = (*sol).Data[i]
+		k++
+		i++
+	}
+
+	for j <= i2 {
+		temp.Data[k] = (*sol).Data[j]
+		k++
+		j++
+	}
+
+	for i = 0; i < k; i++ {
+		(*sol).Data[i0+i] = temp.Data[i]
+	}
+}
+
+// mergeSort_sort
+// i0 --- first
+// i2 --- last
+func mergeSort_sort(sol *Matrix, i0, i2 int) {
+	if i0 < i2 {
+		var i1 int = (i0 + i2) / 2
+		mergeSort_sort(sol, i0, i1)
+		mergeSort_sort(sol, i1+1, i2)
+		mergeSort_merge(sol, i0, i1, i2)
+	}
+}
+
+// MergeSort 归并排序法
+func MergeSort(in Matrix) (Matrix, bool) {
+	/*
+	      归并排序法
+	   输入   :
+	       in      输入矩阵, 1xn
+	   输出   :
+	       sol     排序结果
+	       err     解出标志：false-未解出或达到步数上限；
+	                        true-全部解出
+	*/
+	//判断初值维数
+	if in.Rows != 1 {
+		panic("Error in goNum.MergeSort: Input Matrix error")
+	}
+	if in.Columns < 1 {
+		panic("Error in goNum.MergeSort: Empty input Matrix")
+	} else if in.Columns == 1 {
+		return in, true
+	}
+
+	n := in.Columns
+	sol := ZeroMatrix(1, n)
+	var err bool = false
+
+	//初始化sol
+	for i := 0; i < n; i++ {
+		sol.Data[i] = in.Data[i]
+	}
+	//排序开始
+	mergeSort_sort(&sol, 0, n-1)
+
+	err = true
+	return sol, err
+}

MergeSort_test.go

@@ -0,0 +1,124 @@
+// MergeSort_test
+/*
+------------------------------------------------------
+作者   : Black Ghost
+日期   : 2019-03-06
+版本   : 0.0.0
+------------------------------------------------------
+    归并排序法
+理论：
+    时间复杂度: O(nlog2(n))
+    最好情况  : O(nlog2(n))
+    最坏情况  : O(nlog2(n))
+    空间复杂度: O(n)
+    稳定性    : 稳定
+------------------------------------------------------
+输入   :
+    in      输入矩阵, 1xn
+输出   :
+    sol     排序结果
+    err     解出标志：false-未解出或达到步数上限；
+                     true-全部解出
+------------------------------------------------------
+*/
+
+package goNum_test
+
+import (
+	"testing"
+
+	"github.com/chfenger/goNum"
+)
+
+// mergeSort_merge
+// i0 --- first
+// i1 --- mid
+// i2 --- last
+func mergeSort_merge(sol *goNum.Matrix, i0, i1, i2 int) {
+	temp := goNum.ZeroMatrix(1, (*sol).Columns)
+	i := i0
+	j := i1 + 1
+	k := 0
+	for i <= i1 && j <= i2 {
+		if (*sol).Data[i] < (*sol).Data[j] {
+			temp.Data[k] = (*sol).Data[i]
+			k++
+			i++
+		} else {
+			temp.Data[k] = (*sol).Data[j]
+			k++
+			j++
+		}
+	}
+
+	for i <= i1 {
+		temp.Data[k] = (*sol).Data[i]
+		k++
+		i++
+	}
+
+	for j <= i2 {
+		temp.Data[k] = (*sol).Data[j]
+		k++
+		j++
+	}
+
+	for i = 0; i < k; i++ {
+		(*sol).Data[i0+i] = temp.Data[i]
+	}
+}
+
+// mergeSort_sort
+// i0 --- first
+// i2 --- last
+func mergeSort_sort(sol *goNum.Matrix, i0, i2 int) {
+	if i0 < i2 {
+		var i1 int = (i0 + i2) / 2
+		mergeSort_sort(sol, i0, i1)
+		mergeSort_sort(sol, i1+1, i2)
+		mergeSort_merge(sol, i0, i1, i2)
+	}
+}
+
+// MergeSort 归并排序法
+func MergeSort(in goNum.Matrix) (goNum.Matrix, bool) {
+	/*
+	      归并排序法
+	   输入   :
+	       in      输入矩阵, 1xn
+	   输出   :
+	       sol     排序结果
+	       err     解出标志：false-未解出或达到步数上限；
+	                        true-全部解出
+	*/
+	//判断初值维数
+	if in.Rows != 1 {
+		panic("Error in goNum.MergeSort: Input Matrix error")
+	}
+	if in.Columns < 1 {
+		panic("Error in goNum.MergeSort: Empty input Matrix")
+	} else if in.Columns == 1 {
+		return in, true
+	}
+
+	n := in.Columns
+	sol := goNum.ZeroMatrix(1, n)
+	var err bool = false
+
+	//初始化sol
+	for i := 0; i < n; i++ {
+		sol.Data[i] = in.Data[i]
+	}
+	//排序开始
+	mergeSort_sort(&sol, 0, n-1)
+
+	err = true
+	return sol, err
+}
+
+func BenchmarkMergeSort(b *testing.B) {
+	x62 := goNum.NewMatrix(1, 5, []float64{5.0, 3.2, 1.8, 2.4, 0.1})
+	for i := 0; i < b.N; i++ {
+		goNum.MergeSort(x62)
+	}
+}