1、算法思想
分治法 自顶而下实现归并排序:
设归并排序的当前区间是R[low..high],分治法的三个步骤是:
①分解:将当前区间一分为二,即求分裂点
②求解:递归地对两个子区间R[low..mid]和R[mid+1..high]进行归并排序;
③组合:将已排序的两个子区间R[low..mid]和R[mid+1..high]归并为一个有序的区间R[low..high]。
递归的终结条件:low==high
2、算法分析
(1)稳定性
归并排序是一种稳定的排序。
(2)存储结构
可用顺序存储结构。也易于在链表上实现。
(3)时间复杂度
对长度为n的文件,需进行 趟二路归并,每趟归并的时间为O(n),故其时间复杂度无论是在最好情况下还是在最坏情况下均是O(nlgn)。
(4)空间复杂度
需要一个辅助向量来暂存两有序子文件归并的结果,故其辅助空间复杂度为O(n),显然它不是就地排序。
注意:
若用单链表做存储结构,很容易给出就地的归并排序
我的C版本code:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int num;
void Merge(int r[],int d[], int low,int mid,int high)
{
int i = low;
int j = mid + 1;
int k = low;
while(i <= mid && j <= high)
{
if(r[i] <= r[j]) d[k++] = r[i++];
else d[k++] = r[j++];
}
while(i <= mid)
{
d[k++] = r[i++];
}
while(j <= high)
{
d[k++] = r[j++];
}
for(int m=0;m<num;m++)
{
r[m] = d[m];
}
}
void MergeSort(int r[],int d[],int low,int high)
{
if(low == high) d[low] = r[low];
else
{
int mid = (low + high)/2;
MergeSort(r,d,low,mid);
MergeSort(r,d,mid+1,high);
Merge(d,r,low,mid,high);
}
}
int main()
{
printf("Input the waiting to MergeSort sequence's MAX_SIZE:\n");
scanf("%d",&num);
int r[num],i=0;
int *d = (int*)malloc(num*sizeof(int));
printf("Input the %d Integer_elements of the sequence:\n",num);
for(i=0;i<num;i++){
scanf("%d",&r[i]);
}
MergeSort(r,d,0,num-1);
printf("After sorted:\n");
for(i=0;i<num;i++)
{
printf(" %d",d[i]);
}
printf("\n");
free(d);
return 0;
}
运行结果演示: