algorithm - 代码高尔夫：将多个排序列表组合成一个排序列表

Question

实现一种算法，将任意数量的排序列表合并为一个排序列表。目的是用你喜欢的任何语言创建最小的工作程序。

例如：

input:  ((1, 4, 7), (2, 5, 8), (3, 6, 9))
output: (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)

input:  ((1, 10), (), (2, 5, 6, 7))
output: (1, 2, 5, 6, 7, 10)

注意：连接输入列表然后使用语言提供的排序功能的解决方案不符合高尔夫精神，并且不会被接受：

sorted(sum(lists,[])) # cheating: out of bounds!

除此之外，您的算法应该（但不一定）要快得多！

清楚地说明语言、任何弱点和字符数。仅在计数中包含有意义的字符，但出于艺术/可读性目的，请随意在代码中添加空格。

为了保持整洁，建议改进评论或在适当的地方编辑答案，而不是为每个“修订”创建新答案。

编辑：如果我再次提交这个问题，我会将“没有提供语言的排序”规则扩展为“不要连接所有列表然后对结果进行排序”。现有的进行 concatenate-then-sort 的条目实际上非常有趣和紧凑，所以我不会追溯引入它们破坏的规则，但可以随意在新提交的内容中使用更具限制性的规范。

灵感来自在 Python 中组合两个排序列表

score 19 · Accepted Answer

42 个字符的 OCaml：

let f=List.fold_left(List.merge compare)[]

我想我应该得到 42 的额外学分吗？

score 8 · Accepted Answer

Python：113 个字符

def m(c,l):
    try:
        c += [l[min((m[0], i) for i,m in enumerate(l) if m)[1]].pop(0)]
        return m(c,l)
    except:
        return c

# called as:
>>> m([], [[1,4], [2,6], [3,5]])
[1, 2, 3, 4, 5, 6]

编辑：看到在一些地方出现了关于性能的讨论，我会提到我认为这是非常有效的实现，尤其是随着列表的增长。我在 10 个排序的随机数列表上运行了三种算法：

我的解决方案（合并）
sorted(sum(lists, []))（内置）
Deestan 的解决方案以不同的方式排序（重新实现）

列表合并性能

编辑2：（JFS）

图的标签：

merge_26--heapq.merge()来自 Python 2.6 标准库
merge_alabaster-- 上述代码（Merge上图标注）
sort_builtin--L = sum(lists,[]); L.sort()
Deestan 的解决方案是 O(N**2)，因此它被排除在比较之外（所有其他解决方案都是 O(N)（对于提供的输入））

输入数据是[f(N) for _ in range(10)]，其中f()是：

max_ = 2**31-1
def f(N):
    L = random.sample(xrange(max_), n)
    L.sort()
    return L
f.__name__ = "sorted_random_%d" % max_

性能数据 Nmax=2**16 注意：merge_alabaster()由于N > 100.RuntimeError: "maximum recursion depth exceeded"

要获取生成此图的 Python 脚本，请键入：

$ git clone git://gist.github.com/51074.git

结论：对于相当大的列表，内置排序显示出接近线性的行为，并且是最快的。

score 8 · Accepted Answer

Common Lisp 已经merge在语言标准中提供了通用序列的功能，但它只适用于两个序列。对于多个按升序排列的数字列表，可以在以下函数中使用（97个基本字符）。

(defun m (&rest s)
  （如果（不是（cdr s））
      （汽车）
      （申请#'m
             (cons (merge 'list (car s) (cadr s) #'<)
                   (cddr s)))))

编辑：一段时间后重新访问：这可以在一行中完成：

(defun multi-merge (&rest lists)
  (reduce (lambda (a b) (merge 'list a b #'<)) lists))

这有 79 个具有有意义名称的基本字符，将这些字符简化为一个字母，结果为 61：

(defun m(&rest l)(reduce(lambda(a b)(merge 'list a b #'<))l))

score 7 · Accepted Answer

Ruby：100 个字符（1 个重要的空格，4 个重要的换行符）

def m(i)
  a=[]
  i.each{|s|s.each{|n|a.insert((a.index(a.select{|j|j>n}.last)||-1)+1,n)}}
  a.reverse
end

人类版：

def sorted_join(numbers)
  sorted_numbers=[]

  numbers.each do |sub_numbers|
    sub_numbers.each do |number|
      bigger_than_me = sorted_numbers.select { |i| i > number }
      if bigger_than_me.last
        pos = sorted_numbers.index(bigger_than_me.last) + 1
      else
        pos = 0
      end

      sorted_numbers.insert(pos, number)
    end
  end

  sorted_numbers.reverse
end

这都可以替换为numbers.flatten.sort

基准：

 a = [[1, 4, 7], [2, 4, 8], [3, 6, 9]]
 n = 50000
 Benchmark.bm do |b|
   b.report { n.times { m(a) } }
   b.report { n.times { a.flatten.sort } }
 end

产生：

      user     system      total        real
 2.940000   0.380000   3.320000 (  7.573263)
 0.380000   0.000000   0.380000 (  0.892291)

所以我的算法执行得很糟糕，是的！

score 6 · Accepted Answer

重新提交

Python - 74 个字符（计算空格和换行符）

def m(i):
 y=[];x=sum(i,[])
 while x:n=min(x);y+=[n];x.remove(n)
 return y

i作为列表列表输入

用法：

>>> m([[1,5],[6,3]])
[1, 3, 5, 6]

score 5 · Accepted Answer

Haskell：127 个字符（没有缩进和换行）

m l|all null l=[]
   |True=x:(m$a++(xs:b))
 where
   n=filter(not.null)l
   (_,min)=minimum$zip(map head n)[0..]
   (a,((x:xs):b))=splitAt min n

它基本上概括了两个列表的合并。

score 4 · Accepted Answer

我就把这个留在这里...

语言：C，字符数：265

L[99][99];N;n[99];m[99];i;I;b=0;main(char t){while(scanf("%d%c",L[i]+I,&t)+1){++
I;if(t==10){n[i++]=I;I=0;}}if(I)n[i++] = I;N=i;while(b+1){b=-1;for(i=0;i<N;++i){
I=m[i];if(I-n[i])if(b<0||L[i][I]<L[b][m[b]])b=i;}if(b<0)break;printf("%d ",L[b][
m[b]]);++m[b];}puts("");}

接受这样的输入：

1 4 7
2 5 8
3 6 9
(EOF)

score 2 · Accepted Answer

F#：116 个字符：

let p l=
    let f a b=List.filter(a b) in
    let rec s=function[]->[]|x::y->s(f(>)x y)@[x]@s(f(<=)x y) in
    [for a in l->>a]|>s

注意：此代码会导致 F# 引发大量警告，但它确实有效 :)

这是带有空格和有意义标识符的注释版本（注意：上面的代码不使用 #light 语法，下面的代码使用）：

let golf l=
    // filters my list with a specified filter operator
    // uses built-in F# function
    // ('a -> 'b -> bool) -> 'a -> ('b list -> 'b list)
    let filter a b = List.filter(a b)

    // quicksort algorithm
    // ('a list -> 'a list)
    let rec qsort =function
        | []->[]
        | x :: y -> qsort ( filter (>) x y) @ [x] @ qsort ( filter (<=) x y)

    // flattens list
    [for a in l ->> a ] |> qsort

score 2 · Accepted Answer

虽然我没有耐心尝试这个，但我的一位同事向我展示了一种可以使用 0 字符键执行此操作的方法 - Whie Space

score 2 · Accepted Answer

（所有其他解决方案都是 O(N) （对于提供的输入））

如果我们让 N 是输出中元素的数量，k 是输入列表的数量，那么你不能比 O(N log k) 更快——假设每个列表只是一个元素，你会具有比 O(N log N) 更快的基于比较的排序。

我看过的那些看起来更像是 O(N*k)。

您可以相当轻松地降低到 O(N log k) 时间：只需将列表放在堆中即可。这是进行 I/O 高效排序的方法之一（您也可以概括快速排序和堆/堆排序）。

[没有代码，只是评论]

score 2 · Accepted Answer

Javascript

function merge(a) {
    var r=[], p;
    while(a.length>0) {
        for (var i=0,j=0; i<a.length && p!=a[j][0]; i++)
            if (a[i][0]<a[j][0])
                j = i;

        r.push(p = a[j].shift());

        if (!a[j].length)
            a.splice(j, 1);
    }
    return r;
}

测试：

var arr = [[1, 4, 7], [2, 5, 8], [3, 6, 9]];
alert(merge(arr));

score 1 · Accepted Answer

VB 通常不是代码高尔夫的首选语言，但无论如何都可以使用。

设置 -


        Dim m1 As List(Of Integer) = New List(Of Integer)
        Dim m2 As List(Of Integer) = New List(Of Integer)
        Dim m3 As List(Of Integer) = New List(Of Integer)
        Dim m4 As List(Of Integer) = New List(Of Integer)

        m1.Add(1)
        m1.Add(2)
        m1.Add(3)

        m2.Add(4)
        m2.Add(5)
        m2.Add(6)

        m3.Add(7)
        m3.Add(8)
        m3.Add(9)

        Dim m5 As List(Of List(Of Integer)) = New List(Of List(Of Integer))
        m5.Add(m1)
        m5.Add(m2)
        m5.Add(m3)

VB.NET 中的一次尝试（无排序）

        While m5.Count > 0
            Dim idx As Integer = 0
            Dim min As Integer = Integer.MaxValue
            For k As Integer = 0 To m5.Count - 1
                If m5(k)(0) < min Then min = m5(k)(0) : idx = k
            Next
            m4.Add(min) : m5(idx).RemoveAt(0)
            If m5(idx).Count = 0 Then m5.RemoveAt(idx)
        End While

另一个 VB.NET 尝试（使用允许的排序）


    Private Function Comp(ByVal l1 As List(Of Integer), ByVal l2 As List(Of Integer)) As Integer
        Return l1(0).CompareTo(l2(0))
    End Function
    .
    .
    .
    While m5.Count > 0
        m5.Sort(AddressOf Comp)
        m4.Add(m5(0)(0)) : m5(0).RemoveAt(0)
        If m5(0).Count = 0 Then m5.RemoveAt(0)
    End While

整个节目——

        Dim rand As New Random
        Dim m1 As List(Of Integer) = New List(Of Integer)
        Dim m2 As List(Of Integer) = New List(Of Integer)
        Dim m3 As List(Of Integer) = New List(Of Integer)
        Dim m4 As List(Of Integer) = New List(Of Integer)
        Dim m5 As List(Of List(Of Integer)) = New List(Of List(Of Integer))
        m5.Add(m1)
        m5.Add(m2)
        m5.Add(m3)

        For Each d As List(Of Integer) In m5
            For i As Integer = 0 To 100000
                d.Add(rand.Next())
            Next
            d.Sort()
        Next

        Dim sw As New Stopwatch
        sw.Start()
        While m5.Count > 0
            Dim idx As Integer = 0
            Dim min As Integer = Integer.MaxValue
            For k As Integer = 0 To m5.Count - 1
                If m5(k)(0) < min Then min = m5(k)(0) : idx = k
            Next
            m4.Add(min) : m5(idx).RemoveAt(0)
            If m5(idx).Count = 0 Then m5.RemoveAt(idx)
        End While
        sw.Stop()

        'Dim sw As New Stopwatch
        'sw.Start()
        'While m5.Count > 0
        '    m5.Sort(AddressOf Comp)
        '    m4.Add(m5(0)(0)) : m5(0).RemoveAt(0)
        '    If m5(0).Count = 0 Then m5.RemoveAt(0)
        'End While
        'sw.Stop()

        Console.WriteLine(sw.Elapsed)
        Console.ReadLine()

score 1 · Accepted Answer

红宝石：

合并方法的主体中有 41 个重要字符，3 个重要空白字符。

arrs 是一个数组数组


  def merge_sort(arrs)
    o = Array.new
    arrs.each do |a|
      o = o | a
    end
    o.sort!
  end

在 irb 中测试：


  arrs = [ [ 90, 4, -2 ], [ 5, 6, -100 ], [ 5, 7, 2 ] ]
  merge_sort(arrs)

返回：[-100, -2, 2, 4, 5, 6, 7, 90]

编辑：使用提供合并/排序的语言，因为它可能由 C 代码支持并满足“更快”的要求。稍后我会考虑解决方案（这里是周末，我正在度假）。

score 1 · Accepted Answer

C＃

static void f(params int[][] b)
{
    var l = new List<int>();
    foreach(var a in b)l.AddRange(a);
    l.OrderBy(i=>i).ToList().ForEach(Console.WriteLine);
}
static void Main()
{
    f(new int[] { 1, 4, 7 },
      new int[] { 2, 5, 8 },
      new int[] { 3, 6, 9 });
}

score 1 · Accepted Answer

Perl：22 个字符，包括两个重要的空白字符。

sub a{sort map{@$_}@_}

这里只有内置函数。看？;)

像这样调用：

my @sorted = a([1, 2, 3], [5, 6, 89], [13, -1, 3]);
print "@sorted" # prints -1, 1, 1, 2, 3, 3, 5, 6, 89

老实说，否认语言特性（注意：不是库......）似乎有点反驳这一点。用一种语言实现的最短代码应该包括构建/语言特性。当然，如果您导入一个模块，您应该将该代码计入您的解决方案。

编辑：删除了 $_ 周围不必要的 {}。

score 1 · Accepted Answer

F#，32 个字符

let f x=List.sort(List.concat x)

并且不使用 concat 的内置函数（57 个字符）：

let f x=List.sort(Seq.toList(seq{for l in x do yield!l}))

score 0 · Accepted Answer

对于 Python ，我不认为你能比@Sykora的回复更好。

更改为处理您的输入：

import heapq
def m(i): 
    return list(heapq.merge(*i))

print m(((1, 4, 7), (2, 5, 8), (3, 6, 9)))

对于实际功能，59 个字符，或缩减版的 52 个：

import heapq
def m(i): return list(heapq.merge(*i))

这还具有使用 Python 内置的经过测试的真实实现的好处

编辑：删除分号（感谢@Douglas）。

score 0 · Accepted Answer

尽管它可能会违反规则。这是一个漂亮而简短的c++条目：

13 个字符

l1.merge(l2); // Removes the elements from the argument list, inserts 
              // them into the target list, and orders the new, combined 
              // set of elements in ascending order or in some other 
              // specified order.

score 0 · Accepted Answer

0

GNU 系统脚本（我猜这是作弊，但也很高兴知道）。

sort -m file1 file2 file3 ...

于 2009-06-19T23:58:25.413 回答

score 0 · Accepted Answer

通过链表在 C 中实现。

http://datastructuresandalgorithmsolutions.blogspot.com/2010/02/chapter-2-basic-abstract-data-types_7147.html

score 0 · Accepted Answer

BASH 包含大约 250 个基本字符

BASH 并不擅长列表操作，无论如何这就是工作。

# This merges two lists together
m(){ 
    [[ -z $1 ]] && echo $2 && return; 
    [[ -z $2 ]] && echo $1 && return; 
    A=($1); B=($2); 
    if (( ${A[0]} > ${B[0]} ));then 
        echo -n ${B[0]}\ ;
        unset B[0];
    else 
        echo -n ${A[0]}\ ;
        unset A[0];
    fi;
    m "${A[*]}" "${B[*]}";
}
# This merges multiple lists
M(){
    A=$1;
    shift;
    for x in $@; do
        A=`m "$A" "$x"`
    done
    echo $A
}

$ M '1 4 7' '2 5 8' '3 6 9'
1 2 3 4 5 6 7 8 9

score 0 · Accepted Answer

VB.NET (2008) 185 个字符

接受列表（列表（字节））

Function s(i)

    s=New List(Of Byte)

    Dim m,c
    Dim N=Nothing

    Do
        m=N
        For Each l In i:
            If l.Count AndAlso(l(0)<m Or m=N)Then m=l(0):c=l

        Next

        If m<>N Then s.Add(m):c.Remove(m)       

    Loop Until m=N

End Function

score 0 · Accepted Answer

Python，107 个字符：

def f(l):  
 n=[]  
 for t in l:  
  for i in t: n+=[t]  
 s=[]  
 while n: s.+=[min(n)]; n.remove(min(n))  
 return s

score 0 · Accepted Answer

Haskell 类似（158 个，但可以删除超过 24 个空格。）：

mm = foldl1 m where
  m [] b = b
  m a [] = a
  m (a:as) (b:bs)
   | a <= b = a : m as (b:bs)
   | true   = b : m (a:as) bs

score -1 · Accepted Answer

Python，181 个字符

from heapq import *
def m(l):
 r=[]
 h=[]
 for x in l:
  if x:
   heappush(h, (x[0], x[1:]))
 while h:
  e,f=heappop(h)
  r.append(e)
  if f:
   heappush(h, (f.pop(0),f))
 return r

这在 O(NlgM) 时间内运行，其中 N 是项目的总数，M 是列表的数量。

score -1 · Accepted Answer

VB

设置：

Sub Main()
    f(New Int32() {1, 4, 7}, _
      New Int32() {2, 5, 8}, _
      New Int32() {3, 6, 9})
End Sub

输出：

Sub f(ByVal ParamArray b As Int32()())
    Dim l = New List(Of Int32)
    For Each a In b
        l.AddRange(a)
    Next
    For Each a In l.OrderBy(Function(i) i)
        Console.WriteLine(a)
    Next
End Sub

algorithm - 代码高尔夫：将多个排序列表组合成一个排序列表

26 回答 26

Javascript

BASH 包含大约 250 个基本字符

Related

Reference