1、归并排序——归并

假设现在的列表分为两段有序，如何将其合成为一个有序列表
这种操作称为一次归并

归并过程描述：（前提是两段列表分别有序）

两段有序列表进行对比，1和2进行对比选出最小的数，1出列，然后指针向后移，2和3在进行对比，2出列，指针向后移，指向5，以此类推......

# 归并排序
def merge(li, low, mid, high):
    '''
    :param li:列表[AB]
    :param low:A列表的第一个位置
    :param mid:A列表的最后一个位置，mid+1为B列表的第一个位置
    :param high:B列表的最后一个位置
    :return:
    '''
    i = low
    j = mid + 1
    ltmp = []  # 临时列表
    while i <= mid and j <= high:  # 只要左右两边都有数
        if li[i] < li[j]:
            ltmp.append(li[i])
            i = i + 1
        else:
            ltmp.append(li[j])
            j = j + 1
    # 第一部分跳出之后，肯定一部分没数了
    while i <= mid:
        ltmp.append(li[i])
        i += 1
    while j <= high:
        ltmp.append(li[j])
        j += 1
    li[low:high + 1] = ltmp


li = [2, 4, 7, 8, 3, 6, 9, 10]
print(li)
merge(li, 0, 3, 7)
print(li)

2、归并排序——使用归并

之前介绍的归并条件是两个列表分别有序，但是在实际中不会遇到这样的特殊情况，因此我们需要进行以下操作
分解：将列表越分越小，直至分成一个元素
终止条件：一个元素是有序的
合并：将两个有序列表归并，列表越来越大
过程如下图所示：

# 归并排序
def merge(li, low, mid, high):
    '''
    :param li:列表[AB]
    :param low:A列表的第一个位置
    :param mid:A列表的最后一个位置，mid+1为B列表的第一个位置
    :param high:B列表的最后一个位置
    :return:
    '''
    i = low
    j = mid + 1
    ltmp = []  # 临时列表
    while i <= mid and j <= high:  # 只要左右两边都有数
        if li[i] < li[j]:
            ltmp.append(li[i])
            i = i + 1
        else:
            ltmp.append(li[j])
            j = j + 1
    # 第一部分跳出之后，肯定一部分没数了
    while i <= mid:
        ltmp.append(li[i])
        i += 1
    while j <= high:
        ltmp.append(li[j])
        j += 1
    li[low:high + 1] = ltmp


def merge_sort(li, low, high):
    '''归并排序'''
    if low < high:  # 至少有两个元素
        # 使用递归分解
        mid = (low + high) // 2
        merge_sort(li, low, mid)
        merge_sort(li, mid + 1, high)
        # 使用merge合并
        merge(li, low, mid, high)


# li = [2, 4, 7, 8, 3, 6, 9, 10]
# print(li)
# merge(li, 0, 3, 7)
# print(li)

li = list(range(100))
import random

random.shuffle(li)
print(li)
merge_sort(li, 0, len(li) - 1)
print(li)