二路归并排序算法实现-完整C语言程序

Posted 2020-07-17 roucheng

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1.设定两个指针，最初位置分别为两个已经排序序列的起始位置 
2.比较两个指针所指向的元素，选择相对小的元素放入到合并空间，并移动指针到下一位置 
3.重复步骤3直到某一指针达到序列尾 
4.将另一序列剩下的所有元素直接复制到合并序列尾 
归并排序： 
归并排序具体工作原理如下（假设序列共有n个元素）： 
1.将序列每相邻两个数字进行归并操作，形成floor(n / 2)个序列，排序后每个序列包含两个元素 
2.将上述序列再次归并，形成floor(n / 4)个序列，每个序列包含四个元素 
3.重复步骤2，直到所有元素排序完毕 
 
归并排序是稳定的，它的最差，平均，最好时间都是O(nlogn)。但是它需要额外的存储空间. 
 何问起 hovertree.com
 
归并排序法（Merge Sort，以下简称MS）是分治法思想运用的一个典范。 
其主要算法操作可以分为以下步骤：  
Step 1：将n个元素分成两个含n/2元素的子序列  
Step 2：用MS将两个子序列递归排序（最后可以将整个原序列分解成n个子序列）  
Step 3：合并两个已排序好的序列  
 
************************************************************************************************/  
  
#include<iostream>  
#include<cstdio>  
#include<cstring>  
#include<algorithm>  
#include<cmath>  
#include<climits>  
#include<cstdlib>  
#include<time.h>  
#include<cstdlib>  
#include<cstdio>  
using namespace std;  
void Random(int a[],int n)  
{  
    int i=0;  
    srand( (unsigned)time( NULL ) );  
    while(i<n)  
    {  
        a[i++]=rand();  
    }  
}  
void merge(int *a, int low, int mid, int high) //归并操作  
{  
    int k, begin1, begin2, end1, end2;  
    begin1 = low;  
    end1 = mid;  
    begin2 = mid + 1;  
    end2 = high;  
    int *temp = (int *) malloc((high - low + 1) * sizeof(int));  
    for(k = 0; begin1 <= end1 && begin2 <= end2; k++) //自小到大排序  
    {  
        if(a[begin1] <= a[begin2])  
            temp[k] = a[begin1++];  
        else  
            temp[k] = a[begin2++];  
    }  
    if(begin1 <= end1) //左剩  
        memcpy(temp + k, a + begin1, (end1 - begin1 + 1) * sizeof(int));  
    else //右剩  
        memcpy(temp + k, a + begin2, (end2 - begin2 + 1) * sizeof(int));  
    memcpy(a + low, temp, (high - low + 1) * sizeof(int)); //排序后复制到原数组  
    free(temp); //释放空间  
}  
void merge_sort(int *a, unsigned int begin, unsigned int end)  
{  
    int mid;  
    if(begin < end)  
    {  
        mid=begin+(end-begin)>>1;  
        //mid = (end + begin) / 2;  防止数据加法溢出  
        merge_sort(a, begin, mid); //分治  
        merge_sort(a, mid + 1, end); //分治  
        merge(a, begin, mid, end);  //合并两个已排序的数列  
    }  
}  
int main()  
{  
    int a[20];  
    Random(a,20);  
    for(int i=0;i<20;i++)  
    {  
        cout<<" "<<a[i]<<" ";  
    }  
  
    merge_sort(a, 0, 20-1);  
    for(int i=0;i<20;i++)  
    {  
        cout<<" "<<a[i]<<endl;  
    }  
  
    return 0;  
  
}  

推荐：http://www.cnblogs.com/roucheng/p/cppjy.html