排序算法7----归并排序(C语言)

1、基本思想

归并排序是建立在归并操作上的一种有效的排序算法,该算法是采用分治法的一个非常典型的应用。

将无序的序列分解到单个元素,然后将有序的子序列合并,得到完全有序的序列:即先使每个子序列有序,再使子序列段间有序。

若将两个有序表合并成一个有序表,称为二路归并。

2、核心步骤

3、代码实现

3、1主要核心代码

cs 复制代码
void SubMergeSort(int* arr, int begin, int end, int* tmp)
{
	//分解
	//将arr数组分成n个单个元素

	//分解结束条件:begin>=end,即已经分解到单个元素
	if (begin >= end)
		return;

	//从每个区间的中间开始分,每次分解会将一个区间分解为两个区间
	int mid = (begin + end) / 2;
	//递归分解
	SubMergeSort(arr, begin, mid, tmp);
	SubMergeSort(arr, mid + 1, end, tmp);


	//合并
	//因为一个区间分解后得到两个区间,先定义这两个区间的始末位置
	int begin1 = begin, end1 = mid;
	int begin2 = mid + 1, end2 = end;

	//定义每两个有序子序列放入tmp数组中的下标i
	//这个begin是这两个相邻有序子序列分解前的区间的begin
	int i = begin;

	//将两个有序子序列放入tmp
	//一个元素也叫有序
	while (begin1 <= end1 && begin2 <= end2)
	{
		//由于两个子序列已经有序,故我们只需要从两个子序列的起始处开始比较
		if (arr[begin1] < arr[begin2])
			tmp[i++] = arr[begin1++];
		else
			tmp[i++] = arr[begin2++];
	}

	//while结束时,代表其中的一个begin已经大于end了
	//代表有一个子序列已经全部放入tmp
	//接下来只需要将另一个子序列剩下的元素放入tmp
	while (begin1 <= end1)//代表第二个子序列已经放完,现在放第一个
	{
		tmp[i++] = arr[begin1++];
	}
	while (begin2 <= end2)
	{
		tmp[i++] = arr[begin2++];
	}
	
	//到这,两个有序子序列已经合并到一个有序序列
	//将这个有序序列在tmp中对应位置,拷贝回到arr中对应位置
	//这样下次才能从arr中再次将两个有序子序列再合并为一个有序序列放入tmp中
	//当已经将arr的最后两个有序子序列合并到tmp中后,tmp已经有序,再拷贝回去,arr就有序

	memcpy(arr + begin, tmp + begin, sizeof(int) * (end - begin + 1));//这里+begin,就是对应上边第二点的对应位置
	//从哪个区间分解出来,就放回哪个区间
}

3、2辅助代码

cs 复制代码
void MergeSort_incline(int* arr, int n)
{
	//建立tmp数组来重新排序,排序完成后将tmp拷贝给arr
	int* tmp = (int*)malloc(sizeof(int) * n);
	if (tmp == NULL)
	{
		perror("malloc fail\n");
		exit(-1);
	}
	SubMergeSort(arr, 0, n - 1, tmp);
	free(tmp);
	tmp = NULL;
}

4、实现效果

cs 复制代码
	int arr[] = { 3,4,8,10,1,7,1,5,2,8,2 };
	int n = sizeof(arr) / sizeof(int);
	printf("原数组: ");
	PrintArray(arr, n);
	printf("\n");

	printf("排序后: ");
	MergeSort_incline(arr, n);
	PrintArray(arr, n);
相关推荐
Moonbit8 分钟前
MoonBit Pearls Vol.14:哈希表避坑指南
后端·算法·编程语言
杰克尼31 分钟前
120. 三角形最小路径和
算法
树在风中摇曳37 分钟前
C语言动态内存管理:从基础到进阶的完整解析
c语言·开发语言·算法
mjhcsp1 小时前
C++ 高精度计算:突破数据类型限制的实现与应用
开发语言·c++·算法·高精度
大袁同学1 小时前
【二叉搜索树】:程序的“决策树”,排序数据的基石
数据结构·c++·算法·决策树·stl
蓝色汪洋1 小时前
xtu oj环--唉
算法
Algo-hx1 小时前
数据结构入门 (十):“左小右大”的秩序 —— 深入二叉搜索树
数据结构·算法
biter down2 小时前
C 语言17:位操作符 & | ^:从二进制编码到大小端
c语言·开发语言
努力学算法的蒟蒻2 小时前
day11(11.11)——leetcode面试经典150
算法·leetcode·面试
永远都不秃头的程序员(互关)2 小时前
C 语言文件读写初探:打开数据之门 [特殊字符]
c语言