歸併排序算法完全遵循分治模式,而分治模式在每層遞歸時都有三個步驟:分解、解決和合並。
直接說代碼吧,代碼很簡單,時間複雜度是O(nlgn)。歸併排序主要就是由merge_sort()和merge_add()這兩個函數完成排序,merge_sort()函數是遞歸的將數組進行拆分,直至將數組拆分成若干個只有一個存儲單元的小數組,如下圖所示:
在將數組分割後,再將小數組按序歸併成爲大數組,歸併過程如下圖所示,即完成排序。
在代碼中的merge_add()函數中多次出現的cout語句是方便看到歸併的過程如果不需要可以刪除。
#include<iostream>
#include<math.h>
#include<limits.h>
using namespace std;
void merge_sort(int *A,int p,int r); //將選定的數組從中間分成兩個數組
void merge_add(int *A,int p,int q,int r); //將兩個數組合併爲一個有序的數組
int main()
{
int A[7]={3,1,4,6,5,2,7};
merge_sort(A,0,6);
cout<<"最終排序結果:";
for(int i=0;i<7;i++){ //打印排過序的數組
cout<<A[i]<<",";
}
cout<<endl;
return 0;
}
void merge_sort(int *A,int p,int r)
{
if(p<r){
int q;
q=floor((p+r)/2.0); //floor是向下取整函數
merge_sort(A,p,q);
merge_sort(A,q+1,r);
merge_add(A,p,q,r);
}
}
void merge_add(int *A,int p,int q, int r){
int n1,n2;
int i,j;
n1=q-p+1;
n2=r-q;
int L[n1+1],R[n2+1];
cout<<"排序前L:";
for(i=0;i<n1;i++){
L[i]=A[p+i];
cout<<L[i]<<",";
}
cout<<endl;
cout<<"R:";
for(j=0;j<n2;j++){
R[j]=A[q+j+1];
cout<<R[j]<<",";
}
cout<<endl;
L[n1]=INT_MAX;
R[n2]=INT_MAX;
i=0;
j=0;
cout<<"排序後A:";
for(int k=p;k<=r;k++){
if(L[i]<=R[j])
A[k]=L[i++];
else
A[k]=R[j++];
cout<<A[k]<<",";
}
cout<<endl;
}