归并排序算法

fengchengwu20122025-05-01 16:53

归并排序采用分治的思想，现将数组分裂成更小的单元，将小单元的先进性排序，然后逐次合并，启时间复杂度nlogn，由于需要另加一个辅助数组空间复杂度为O(n）

1、分裂

cpp 复制代码

/**
 * 分裂操作
 */
void  merge_sort(int* arr,int left, int right){
  if (left >= right)
    return;
  
  int mid = (left + right) / 2;
  // 分裂操作
  merge_sort(arr, left, mid);
  merge_sort(arr, mid + 1, right);
  // 合并操作
  int* temp = (int*) malloc((right-left)* sizeof(int));
  merge(arr,temp,left,mid,right);
  free(temp);
}

2、合并

cpp 复制代码

/**
 * 合并操作
 */

void merge(int *arr,int* temp,  int left, int mid, int right){
  printf("合并索引： left=%d,mid=%d,right=%d\n", left, mid, right);
  int i = left;
  int j = mid + 1;
  int k = 0;
  // 合并两个有序数组到temp数组中
  while (i <= mid && j <= right) {
    if (arr[i] <= arr[j]) {
      temp[k++] = arr[i++];
    } else {
      temp[k++] = arr[j++];
    }
  }
  // 把左边剩余元素填充进temp数组中

  for (; i <= mid; i++) {
    temp[k++] = arr[i];
  }
  // 把右边剩余元素填充进temp数组中
  for (; j <= right; j++) {
    temp[k++] = arr[j];
  }
// 把temp数组中的元素拷贝回原数组中

  k = 0;
  int tempLeft = left;
  while (tempLeft <= right) {
    arr[tempLeft++] = temp[k++];
  }
}

3、测试

cpp 复制代码

    int arr[] = {11,15,3,5,9,80,90,73,50,66};
    int len = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
    merge_sort(arr, 0, len-1);