在 Python 中合并两个已经排序的列表_设计一个程序将两个升序列表

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排序列表是按升序或降序排列的列表，合并这些排序列表是指以保持排序的方式组合两个列表。

Python 中有多种方法可以合并两个排序列表。 Python 具有用于执行此任务的内置函数，但我们还将讨论用于设计这些内置函数的朴素方法。

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在 Python 中合并两个排序列表

在这篇文章中，我们给出了一个问题陈述，并要求我们为此设计一个解决方案。 问题是我们有两个单独排序的列表，但我们需要合并它们以在合并后保持排序。

让我们通过一个例子来理解这一点。

list1 = [2,5,7,8,9]
list2 = [0,1,3,4,6]
1
2
'
运行
运行

输出:

Sorted List: [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]
1

输出中的排序列表由列表 list1 和 list2 中的元素组成。 合并后，对它们进行排列，以便合并后的列表仍然排序。

这个问题和设计归并排序中使用的归并函数是一样的。 因此，我们在解决这些问题的时候，经常会遇到这类问题。

因此，我们应该对如何处理它有一个基本的想法。 现在，让我们了解如何解决这个问题。

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在 Python 中合并两个排序列表的简单方法

我们将讨论的解决方案是一种简单的方法，它将在 Python 中合并两个排序列表。 在这种方法中，我们同时遍历两个列表并检查当前位置两个元素之间的较小元素。

较小的元素附加到答案。 但是，如果两个列表中的一个被完全遍历，则另一个列表将附加到合并元素之后的结果中。

让我们看一下代码以更好地理解它。

firstList = [2, 7, 8, 9]
secondList = [0, 1, 4, 6]
result = []
i, j = 0,0

while i < len(firstList) and j < len(secondList):
    if firstList[i] < secondList[j]:
      result.append(firstList[i])
      i = i+1
    else:
      result.append(secondList[j])
      j = j+1

result = result + firstList[i:] + secondList[j:]
print ("Sorted List: " + str(result))
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'
运行
运行

输出:

Sorted List: [0, 1, 2, 4, 6, 7, 8, 9]
1

我们在上面的代码中声明了一个空列表结果，它将存储我们的合并列表。 然后我们遍历两个列表，直到它们中的一个或两个都用完。

在循环内，我们比较两个列表中的元素并将较小的元素附加到我们的结果变量，之后我们将当前索引递增 1。

如果任一列表中的元素未包含在我们的结果中，我们将使用 Python 中的切片运算符将剩余元素合并到我们的答案中。

在这种方法中，我们只迭代了一次列表； 因此，它的时间复杂度为 O(n1+n2) ，而上述方法的空间复杂度也是 O(n1+n2) ，其中 n1 和 n2 指的是排序列表的大小。

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在 Python 中使用 heapq.merge() 方法合并两个排序列表

Python中的 heapq 模块指的就是 Heap 队列。 不过 Heapq 这个模块在Python中主要是用来实现优先级队列的。

heapq 模块包含 Python 中的 merge() 函数，该函数将多个排序列表作为参数并返回一个组合的合并列表。

让我们看看如何使用 Python 中的 heapq.merge() 函数执行合并操作。

from heapq import merge
first = [2, 7, 8, 9]
second = [0, 1, 4, 6]

res = list(merge(first, second))

print("Merged Sorted list: ", str(res))
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6
7
'
运行
运行

输出:

Merged Sorted List: [0, 1, 2, 4, 6, 7, 8, 9]
1

在上面的代码中，我们将两个排序列表 first 和 second 作为参数传递给 merge() 函数，之后我们将它们显式转换为列表。 结果，合并后的排序列表将存储在 ans 变量中。

正如我们所见，我们可以使用 heapq 模块的 merge() 函数来合并 Python 中的两个排序列表。

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在 Python 中使用 sorted() 函数合并两个排序列表

Python 的 sorted() 函数对作为参数提供的列表或元组进行排序。 它总是返回一个列表，该列表将在不改变原始序列的情况下进行排序。

我们可以使用这个函数在一行中解决我们的问题。 我们将两个列表附加在一起，然后将 sorted() 函数应用于结果列表。

让我们通过一个例子来理解它。

first = [2, 7, 9]
second = [0, 1, 4]

result = sorted(first+second)

print("List after sorting: ", str(result))
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'
运行
运行

输出:

List after sorting: [0, 1, 2, 4, 7, 9]
1

在上面的程序中，我们使用 + 运算符将两个列表附加在一起。 连接运算符 + 用于按照输入代码的顺序将多个列表附加到单个组合列表中。

之后，我们将 sorted() 函数应用于附加列表，对序列进行排序并打印结果。

这种方法可能需要更多时间，因为在内部，我们将两个列表附加到一个列表中，这将比上面讨论的其他两种方法花费更多时间。

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总结

本文讨论了我们可以在 Python 中合并两个排序列表的不同方法。 其中两个是 Python 中的内置方法，而另一个是解决问题的详细方法。

sorted() 函数是用于对附加列表进行排序的内置函数之一，而另一个 heapq.merge() 是用于在 Python 中合并两个排序列表的方法。 这两个函数都可以在一行中执行操作。

详细的方法是遍历列表，比较当前索引处的每个元素，将较小的元素附加到答案中，然后将当前索引递增 1。此循环运行直到一个或两个列表都用完，然后剩余的 元素通过 Python 的切片运算符附加。

您可以使用上面讨论的任何方法来解决问题。