程序員面試經典題--歸併排序

歸併排序是一個只會出現在面試中的神奇存在。

該算法的時間複雜度無論是在最好情況下還是在最壞的情況下，都是O(n log 2n )，空間複雜度爲O(n)，是一種穩定的排序方法，其性能在待排序的記錄較多時能得到充分的發揮。

#include <iostream>
using namespace std;

void merge(int* data, int p, int q, int r)
{
    int len1, len2;
    int i, j;
    int *left = NULL, *right = NULL;

    len1 = q-p+1;
    len2 = r-q;

    left = (int *)malloc(sizeof(int)*(len1));
    right = (int *)malloc(sizeof(int)*(len2));

    for(i = 0; i < len1; i++)
        left[i] = data[p+i];
    for(j = 0; j < len2; j++)
        right[j] = data[q+1+j];

    i = j = 0;
    int s = p;//起始元素

    //歸併過程
    while(i < len1 && j < len2) //將數組元素值兩兩比較，併合併到data數組
    {
        if(left[i] <= right[j])
            data[s++] = left[i++];
        else
            data[s++] = right[j++];
    }

    while(i < len1)
        data[s++] = left[i++];  //如果左數組有元素剩餘，則將剩餘元素合併到data數組
    while(j < len2)
        data[s++] = right[j++]; //如果右數組有元素剩餘，則將剩餘元素合併到data數組
}


void mergeSort(int* data, int p, int r)
{
    if(p < r)
    {
        int q = (int)((p+r)/2);
        mergeSort(data, p, q);
        mergeSort(data, q+1, r);

        merge(data, p, q, r);//合併數組
    }
}

int main()
{
    int len = 0;//數組長度；
    int* input = NULL;

    cout<<"請輸入數組的長度: ";
    cin >> len;

    input = (int*)malloc(sizeof(int)*(len));

    //輸入數據
    for(int i = 0; i < len; i++)
    {
        cin >> input[i];
    }

    //處理數據
    mergeSort(input, 0 , len-1);

    //輸出結果
    for(int i = 0; i < len; ++i)
        cout<<input[i]<<" ";
    cout<<endl;

    return 0;
}

歸併排序其實算是一種比較中庸的排序方式，如果有涉及性能的需求可以在遞歸到一定深度的時候結束遞歸，對元素進行插入排序以提高性能。