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Forth
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module Algorithm_FSharp.MergeSort
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// 合并有序数列算法
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// merge : 'a list -> 'a list -> 'a list -> 'a list
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// 待合并的有序数列存储在lhs和rhs中，每一步合并后中间结果都存放在res中
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let rec merge lhs rhs res =
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match (lhs, rhs) with // 判断lhs和rhs是否为空
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| [], [] -> res // 若两者均为空，直接返回res
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| [], ys -> res @ ys // 若lhs中的数已经用光，则将rhs追加到res末尾并返回
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| xs, [] -> res @ xs // 若rhs中的数已经用光，则将lhs追加到res末尾并返回
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| x::xs, y::ys -> // 若二者均不为空
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match x < y with // 取出第一个元素，并判断二者的大小关系
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| true -> merge xs (y::ys) (res @ [x]) // 若lhs的第一个元素小于rhs的第一个元素，则将其取出并放置在res的末尾，递归合并剩余的元素
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| false -> merge (x::xs) ys (res @ [y]) // 若rhs的第一个元素小于lhs的第一个元素，则将其取出并放置在res的末尾，递归合并剩余的元素
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// 归并排序算法的F#实现
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// mergesort : 'a list -> 'a list
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let rec mergesort arr =
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match arr with // 模式匹配
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| [] -> [] // 若arr为空或只有一个元素，则它已经有序，直接返回
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| [single] -> [single]
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| _ -> // 若arr的元素多于一个
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let mid = arr.Length / 2 // 计算序列中点的索引
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let left, right = arr // 从中点切分序列为两部分
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|> List.splitAt mid
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merge (mergesort left) (mergesort right) [] // 将两部分分别归并排序，然后合并为有序数列 |