排序算法(五)--归并排序

文章目录

归并排序 C语言实例

引言

归并排序(Merge Sort)作为一种经典的排序算法,以其稳定性、分治法的巧妙应用以及相对高效的时间复杂度而著称。

归并排序概述

归并排序采用分治法(Divide and Conquer)策略,其基本思想是将待排序的数组分成若干个子数组,分别对每个子数组进行排序,然后再将已排序的子数组合并成一个有序的数组。归并排序的时间复杂度为O(n log n),无论数据初始状态如何,其时间复杂度均保持不变,因此是一种较为稳定的排序算法。

C语言实现

以下是一个用C语言实现的归并排序示例,包括归并函数和主排序函数:

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

// 合并两个有序数组

void merge(int arr\[\], int left, int mid, int right) {

int n1 = mid - left + 1;

int n2 = right - mid;

// 创建临时数组

int* L = (int*)malloc(n1 * sizeof(int));

int* R = (int*)malloc(n2 * sizeof(int));

复制代码
// 拷贝数据到临时数组L和R
for (int i = 0; i < n1; i++)
    L[i] = arr[left + i];
for (int j = 0; j < n2; j++)
    R[j] = arr[mid + 1 + j];
// 合并临时数组到arr[left..right]
int i = 0, j = 0;
int k = left;
while (i < n1 && j < n2) {
    if (L[i] <= R[j]) {
        arr[k] = L[i];
        i++;
    } else {
        arr[k] = R[j];
        j++;
    }
    k++;
}
// 拷贝L[]的剩余元素
while (i < n1) {
    arr[k] = L[i];
    i++;
    k++;
}
// 拷贝R[]的剩余元素
while (j < n2) {
    arr[k] = R[j];
    j++;
    k++;
}
// 释放临时数组
free(L);
free(R);

}

// 归并排序主函数

void mergeSort(int arr\[\], int left, int right) {

if (left < right) {

int mid = left + (right - left) / 2;

// 递归排序左右子数组

mergeSort(arr, left, mid);

mergeSort(arr, mid + 1, right);

// 合并已排序的子数组

merge(arr, left, mid, right);

}

}

// 打印数组

void printArray(int arr\[\], int size) {

for (int i = 0; i < size; i++)

printf("%d ", arri);

printf("\n");

}

// 主函数

int main() {

int arr\[\] = {12, 11, 13, 5, 6, 7};

int arr_size = sizeof(arr) / sizeof(arr0);

printf("给定的数组是 \n");

printArray(arr, arr_size);

mergeSort(arr, 0, arr_size - 1);

printf("\n排序后的数组是 \n");

printArray(arr, arr_size);

return 0;

}

代码解析

merge函数 :

该函数负责合并两个有序的子数组。

首先,计算两个子数组的长度,并分配临时数组L和R来存储这些子数组的元素。

然后,通过比较L和R中的元素,依次将较小的元素复制到原数组中,直到所有元素都被合并。

最后,释放临时数组的内存。
mergeSort函数 :

该函数是归并排序的主函数,采用递归的方式对数组进行分治。

首先,找到数组的中间位置mid。

然后,递归地对左子数组和右子数组进行排序。

最后,调用merge函数合并已排序的子数组。
printArray函数 :

该函数用于打印数组的元素,便于观察排序前后的变化。
main函数 :

在主函数中,定义一个待排序的数组,并调用mergeSort函数对其进行排序。

排序前后分别打印数组,以验证排序算法的正确性。

结论

归并排序作为一种经典的排序算法,其实现过程体现了分治法的思想,具有稳定性和高效性

相关推荐
梦帮科技4 分钟前
多任务权重流形融合:SLERP 球形线性插值、DARE 稀疏剪枝与多专家模型融合落地
人工智能·深度学习·算法·机器学习·tensorflow·聚类·剪枝
Tisfy5 分钟前
LeetCode 0020.有效的括号:栈匹配
算法·leetcode·字符串·题解·括号匹配
测试学习test23 分钟前
SPI读取W25Q64硬件驱动(HAL库)
数据库·stm32·嵌入式硬件·算法
迅猛龙办公室30 分钟前
Python实现斐波那契数列
算法
淡海水31 分钟前
02-01-原理篇-Mark-Sweep与变种算法
算法·unity·c#·游戏引擎·.net·gc
Navigator_Z34 分钟前
LeetCode //C - 1276. Number of Burgers with No Waste of Ingredients
c语言·算法·leetcode
keyipatience1 小时前
跳表详细解析
开发语言·数据结构·c++·算法·跳表
小小、码农1 小时前
〖Linux文件系统〗:彻底打通文件 IO 全链路
linux·开发语言·数据结构·c++·系统
大侠归来1 小时前
cJSON 源码解析:parse_string 函数深入剖析
linux·网络·算法
余额瞒着我当琳2 小时前
C++ map 底层与AVL 树
开发语言·c++·算法