C语言数据结构——归并排序

Posted 2021-07-24 江州益彤

定义排序算法的数据元素的数据结构如下：

typedef struct
{
	KeyType key;
}DataType;

归并排序主要是二路归并排序

基本思想是：
可以把一个长度为n 的无序序列看成是 n 个长度为 1 的有序子序列 ，
首先做两两归并，得到 n / 2 个长度为 2 的有序子序列 ；
再做两两归并，…，如此重复，直到最后得到一个长度为 n 的有序序列。

一次二路归并排序算法如下：

void Merge(DataType a[], int n, DataType swap[], int k)
//k为有序子数组的长度，一次二路归并排序后的有序子序列存于数组swap中
{
	int m = 0, u1,l2,i,j,u2;
	int l1 = 0;				//第一个有序子数组下界为0
	while( l1+k <= n-1 )
	{
		l2 = l1 + k;			//计算第二个有序子数组下界
		u1 = l2 - 1;			//计算第一个有序子数组上界
		u2 = (l2+k-1 <= n-1)? l2+k-1: n-1;       //计算第二个有序子数组上界
		//两个有序子数组合并
		for(i = l1, j = l2; i <= u1 && j <= u2; m++)	
		{
			if(a[i].key <= a[j].key)
			{
				swap[m] = a[i];
				i++;
			}
			else
			{
				swap[m]=a[j];
				j++;
			}
		}
		    //子数组2已归并完，将子数组1中剩余的元素存放到数组swap中
		while(i <= u1)
		{
			swap[m] = a[i];
			m++;
			i++;
		}
		while(j <= u2)
		{
			swap[m] = a[j];
			m++;
			j++;
		}
		l1=u2+1;
	}//将原始数组中只够一组的数据元素顺序存放到数组swap中
	for(i=l1;i<n;i++,m++)
		swap[m]=a[i];
}

Void MergeSort(DataType a[ ], int n)
{
	int i, k=1;
	DataType *swap;
	swap=(DataType*i) malloc(sizeof(DataType)*n)
	while(k<n)
	{
		Merge(a,n,swap,k);
		for(i=0;i<n;i++)
		{
			a[i]=swap[i];
		}
		k=2*k;
	}
	free(swap);
}