C++实现归并排序

归并排序的基本思想：

分治法 ：归并排序将待排序数组分成两个子数组，分别对这两个子数组进行排序，然后将排序好的子数组合并，得到排序后的数组。
递归：通过递归的方式，不断地将数组一分为二，直到每个子数组只有一个元素（此时视为有序）。
合并：将两个有序子数组合并成一个有序数组。

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void merge(vector<int>& arr, vector<int>& tempArr, int left, int mid, int right) {
	//标记左半部分第一个未排序的元素
	int l_pos = left;
	//标记右半部分第一个未排序的元素
	int r_pos = mid + 1;
	//临时数组元素的下标,也就是排序后数组的起始位置
	int pos = left;

	//合并
	while (l_pos <= mid && r_pos <= right) {
		if (arr[l_pos] < arr[r_pos])
			tempArr[pos++] = arr[l_pos++];
		else
			tempArr[pos++] = arr[r_pos++];
	}

	//合并左半区剩余的元素
	while (l_pos <= mid)
		tempArr[pos++] = arr[l_pos++];

	//合并右半区剩余的元素
	while (r_pos <= right)
		tempArr[pos++] = arr[r_pos++];
	
	//把临时数组合并后的元素赋值回原来的数组
	while (left <= right) {
		arr[left] = tempArr[left];
		++left;
	}
	
}

void mergeSort(vector<int>& arr, vector<int>& tempArr, int left, int right) {
	//如果只有一个元素就不需要划分
	if (left < right) {
		int mid = (left + right) / 2;
		//递归划分左半区
		mergeSort(arr, tempArr, left, mid);
		//递归划分右半区
		mergeSort(arr, tempArr, mid + 1, right);
		//合并已经排好序的部分
		merge(arr, tempArr, left, mid, right);
	}
}

int main() {
	vector<int> nums{ 30, 24, 5, 58, 18, 36, 12, 42, 39 };
	cout << "排序前：";
	for (int num : nums)
		cout << num << " ";
	cout << endl;
	vector<int> tempArr(nums.size());
	mergeSort(nums, tempArr, 0, nums.size() - 1);
	cout << "归并排序后：";
	for (int num : nums)
		cout << num << " ";
	cout << endl;
}