Como refatorar essa rotina para evitar o uso da recursão?

Question

Então eu estava escrevendo um mesclar dentro C# Como um exercício E embora tenha funcionado, olhando para o código, havia espaço para melhorias.

Basicamente, a segunda parte do algoritmo requer uma rotina para mesclar duas listas classificadas.

Aqui está o meu jeito de implementação muito longa que poderia usar algumas refatoramentos:

private static List<int> MergeSortedLists(List<int> sLeft, List<int> sRight)
{
    if (sLeft.Count == 0 || sRight.Count == 0)
    {
        sLeft.AddRange(sRight);
        return sLeft;
    }
    else if (sLeft.Count == 1 && sRight.Count == 1)
    {
        if (sLeft[0] <= sRight[0])
            sLeft.Add(sRight[0]);
        else
            sLeft.Insert(0, sRight[0]);
        return sLeft;
    }
    else if (sLeft.Count == 1 && sRight.Count > 1)
    {
        for (int i=0; i<sRight.Count; i++)
        {
            if (sLeft[0] <= sRight[i])
            {
                sRight.Insert(i, sLeft[0]);
                return sRight;
            }
        }
        sRight.Add(sLeft[0]);
        return sRight;
    }
    else if (sLeft.Count > 1 && sRight.Count == 1)
    {
        for (int i=0; i<sLeft.Count; i++)
        {
            if (sRight[0] <= sLeft[i])
            {
                sLeft.Insert(i, sRight[0]);
                return sLeft;
            }
        }
        sLeft.Add(sRight[0]);
        return sLeft;
    }
    else
    {
        List<int> list = new List<int>();
        if (sLeft[0] <= sRight[0])
        {
            list.Add(sLeft[0]);
            sLeft.RemoveAt(0);
        }
        else
        {
            list.Add(sRight[0]);
            sRight.RemoveAt(0);
        }

        list.AddRange(MergeSortedLists(sLeft, sRight));
        return list;
    }       
}

Certamente essa rotina pode ser melhorada/reduzida removendo recursão, etc. Existem até outras maneiras de mesclar 2 listas classificadas. Então algum A refatoração é bem -vinda.

Embora eu tenha uma resposta, estou curioso sobre como outros programadores iriam melhorar essa rotina.

Obrigada!

Answer 1

Como ponto de partida, eu removeria seus casos especiais para quando qualquer uma das listas tiver Count == 1 - Eles podem ser tratados pelo seu caso mais geral (atualmente com recurso).

o if (sLeft.Count > 1 && sRight.Count == 0) vai Nunca seja verdade porque você verificou sRight.Count == 0 No início - portanto, esse código nunca será alcançado e é redundante.

Finalmente, em vez de se repetir (o que é muito caro neste caso devido ao número de novas listas que você cria - uma por elemento!), Eu faria algo assim em seu else (Na verdade, isso pode substituir todo o seu método):

List<int> list = new List<int>();

while (sLeft.Count > 0 && sRight.Count > 0)
{
    if (sLeft[0] <= sRight[0])
    {
        list.Add(sLeft[0]);
        sLeft.RemoveAt(0);
    }
    else
    {
        list.Add(sRight[0]);
        sRight.RemoveAt(0);
    }
}

// one of these two is already empty; the other is in sorted order...
list.AddRange(sLeft);
list.AddRange(sRight);
return list;

(Idealmente, eu refatoraria isso para usar índices inteiros em cada lista, em vez de usar .RemoveAt, porque é mais executado percorrer a lista do que destruí -la e porque pode ser útil deixar intactas as listas originais. Este é um código ainda mais eficiente do que o original!)

Answer 2

A fusão de duas listas classificadas pode ser feita em O (n).

List<int> lList, rList, resultList;
int r,l = 0;

while(l < lList.Count && r < rList.Count)
{
  if(lList[l] < rList[r]
    resultList.Add(lList[l++]);
  else
    resultList.Add(rList[r++]);
}
//And add the missing parts.
while(l < lList.Count)
  resultList.Add(lList[l++]);
while(r < rList.Count)
  resultList.Add(rList[r++]);

Answer 3

Minha opinião sobre isso seria:

private static List<int> MergeSortedLists(List<int> sLeft, List<int> sRight)
{
    List<int> result = new List<int>();
    int indexLeft = 0;
    int indexRight = 0;

    while (indexLeft < sLeft.Count || indexRight < sRight.Count)
    {
        if (indexRight == sRight.Count ||
            (indexLeft < sLeft.Count && sLeft[indexLeft] < sRight[indexRight]))
        {
            result.Add(sLeft[indexLeft]);
            indexLeft++;
        }
        else
        {
            result.Add(sRight[indexRight]);
            indexRight++;
        }
    }
    return result;
}

Exatamente o que eu faria se tivesse que fazer à mão. =)

Answer 4

Você tem certeza de que seu código funciona? Sem testá -lo, vejo o seguinte:

...
else if (sLeft.Count > 1 && sRight.Count == 0)  //<-- sRight is empty
{
    for (int i=0; i<sLeft.Count; i++)
    {
        if (sRight[0] <= sLeft[i]) //<-- IndexError?
        {
            sLeft.Insert(i, sRight[0]);
            return sLeft;
        }
    }
    sLeft.Add(sRight[0]);
    return sLeft;
}
...

Answer 5

Você estava pedindo abordagens diferentes também. Eu posso fazer o mais abaixo, dependendo do uso. O código abaixo é preguiçoso para que não classifique a lista inteira de uma só vez, mas apenas quando os elementos forem solicitados.

class MergeEnumerable<T> : IEnumerable<T>
    {
        public IEnumerator<T> GetEnumerator()
        {
            var left = _left.GetEnumerator();
            var right = _right.GetEnumerator();
            var leftHasSome = left.MoveNext();
            var rightHasSome = right.MoveNext();
            while (leftHasSome || rightHasSome)
            {
                if (leftHasSome && rightHasSome)
                {
                  if(_comparer.Compare(left.Current,right.Current) < 0)
                  {
                    yield return returner(left);
                  } else {
                    yield return returner(right);
                  }
                }
                else if (rightHasSome)
                {
                    returner(right);
                }
                else
                {
                    returner(left);
                }
            }
        }

        private T returner(IEnumerator<T> enumerator)
        {
            var current = enumerator.Current;
            enumerator.MoveNext();
            return current;
        }

        System.Collections.IEnumerator System.Collections.IEnumerable.GetEnumerator()
        {
            return ((IEnumerable<T>)this).GetEnumerator();
        }

        private IEnumerable<T> _left;
        private IEnumerable<T> _right;
        private IComparer<T> _comparer;

        MergeEnumerable(IEnumerable<T> left, IEnumerable<T> right, IComparer<T> comparer)
        {
            _left = left;
            _right = right;
            _comparer = comparer;
        }
    }

EDITAR: É basicamente a mesma implementação que Sergey Osypchuk, sua vontade do início ao fim quando se destacar apenas para a classificação, mas a latência será maior, devido ao fato de classificar toda a lista antecipada. Então, como eu disse, dependendo do uso, eu posso ir com essa abordagem e uma alternativa seria algo semelhante a Sergey Osypchuk

Answer 6

Muitas vezes você pode usar uma pilha em vez de usar recursão

Answer 7

Lista de mesclagem (por teoria, listas de entrada são classificadas com antecedência) A classificação pode ser implementada da seguinte maneira:

List<int> MergeSorting(List<int> a, List<int> b)
    {
        int apos = 0;
        int bpos = 0;
        List<int> result = new List<int>();
        while (apos < a.Count && bpos < b.Count)
        {
            int avalue = int.MaxValue;
            int bvalue = int.MaxValue;
            if (apos < a.Count)
                avalue = a[apos];
            if (bpos < b.Count)
                bvalue = b[bpos];
            if (avalue < bvalue)
            {
                result.Add(avalue);
                apos++;
            }
            else
            {
                result.Add(bvalue);
                bpos++;
            }
        }
        return result;
    }

Caso você comece com a lista não classificada, você precisa dividi -la por subsequência classificada e, emo

Answer 8

Eu nunca uso a recursão para a classificação de mesclagem. Você pode fazer passes iterativos sobre a entrada, aproveitando o fato de que o tamanho do bloco classificado dobra a cada passe de fusão. Acompanhe o tamanho do bloco e a contagem de itens que você processou em cada lista de entrada; Quando eles são iguais, a lista está esgotada. Quando as duas listas estão esgotadas, você pode passar para o próximo par de blocos. Quando o tamanho do bloco é maior ou igual ao seu tamanho de entrada, você terminou.

Editar: Algumas das informações que eu deixei anteriormente estavam incorretas, devido ao meu mal -entendido - uma lista em C# é semelhante a uma matriz e não uma lista vinculada. Me desculpe.