C言语合并排序（兼并排序）算法及代码

Posted 2020-08-04

合并排序也称兼并排序，其算法思惟是将待排序序列分为两局部，顺次对分得的两个局部再次运用合并排序，之后再对其停止兼并。仅从算法思惟上理解合并排序会认为很笼统，接下来就以对序列A[0], A[l]…, A[n-1]停止升序陈列来停止解说，在此采取自顶向下的完成办法，操作步调如下。
(1)将所要停止的排序序列分为阁下两个局部，假如要停止排序的序列的肇端元素下标为first，最初一个元素的下标为last，那么阁下两局部之间的临界点下标mid=(first+last)/2，这两局部辨别是A[first … mid]和A[mid+1 … last]。
(2)将下面所分得的两局部序列持续依照步调(1)持续停止划分，直到划分的区间长度为1。
(3)将划分完毕后的序列停止合并排序，排序办法为对所分的n个子序列停止两两兼并，失掉n/2或n/2+l个含有两个元素的子序列，再对失掉的子序列停止兼并，直至失掉一个长度为n的有序序列为止。下面经过一段代码来看若何完成合并排序。

			#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define N 7 void merge(int arr[], int low, int mid, int high){ int i, k; int *tmp = (int *)malloc((high-low+1)*sizeof(int)); //请求空间，使其巨细为两个 int left_low = low; int left_high = mid; int right_low = mid + 1; int right_high = high; for(k=0; left_low<=left_high && right_low<=right_high; k++){ // 比拟两个指针所指向的元素 if(arr[left_low]<=arr[right_low]){ tmp[k] = arr[left_low++]; }else{ tmp[k] = arr[right_low++]; } } if(left_low <= left_high){ //若第一个序列有残剩，直接复制出来粘到兼并序列尾 //memcpy(tmp+k, arr+left_low, (left_high-left_low+l)*sizeof(int)); for(i=left_low;i<=left_high;i++) tmp[k++] = arr[i]; } if(right_low <= right_high){ //若第二个序列有残剩，直接复制出来粘到兼并序列尾 //memcpy(tmp+k, arr+right_low, (right_high-right_low+1)*sizeof(int)); for(i=right_low; i<=right_high; i++) tmp[k++] = arr[i]; } for(i=0; i<high-low+1; i++) arr[low+i] = tmp[i]; free(tmp); return; } void merge_sort(int arr[], unsigned int first, unsigned int last){ int mid = 0; if(first<last){ mid = (first+last)/2; /* 留意避免溢出 */ /*mid = first/2 + last/2;*/ //mid = (first & last) + ((first ^ last) >> 1); merge_sort(arr, first, mid); merge_sort(arr, mid+1,last); merge(arr,first,mid,last); } return; } int main(){ int i; int a[N]={32,12,56,78,76,45,36}; printf ("排序前 \n"); for(i=0;i<N;i++) printf("%d\t",a[i]); merge_sort(a,0,N-1); // 排序 printf ("\n 排序后 \n"); for(i=0;i<N;i++) printf("%d\t",a[i]); printf("\n"); system("pause"); return 0; }

运转后果：

排序前
32    12    56    78    76    45    36
排序后
12    32    36    45    56    76    78

剖析下面的运转后果，经过合并排序胜利地完成了对给定序列的排序操作。接下来经过图11-9来理解合并排序的详细操作流程。
在图11-9中，先对所要停止排序的序列停止分化，直到分为单个元素为止，然后将其停止两两兼并。因为最终分化成单个元素，因而在兼并的时分.将小数放在后面，大数放在前面，失掉一个有序序列。接下来对两个相连的有序序列停止排序，先比拟有序序列中的第一个元素，将较小的元素放入暂时数组中，接着将较小元素地点数组的下一个元素与另一个数组中的较小元素比拟，异样将较小元素放入暂时数组中，顺次停止，直到两个数组的一切元素都放入暂时数组中，最初再将暂时数组的元素放入原始数组中的对应地位。

图11-9合并排序的操作流程

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