c++实现二路归并排序的示例代码
二路归并排序
基本思想
二路归并排序就是将两个有序子表归并成一个有序表。首先我们得有一个算法用于归并：两个有序表放在同一数组的相邻位置上，arr[left]到arr[center-1]为第一个有序表，arr[center]到arr[right]是第二个有序表。每次从两端中取出一个进行比较，小的先放在一个temp数组，最后将比较剩下的直接放到temp中去，最后将temp又复制回arr。这是“治”。
所谓“分”，就是递归地将前半部分和后半部分的数据各自归并排序即可。
算法分析
每一趟归并的时间复杂度为O(n)，共需要进行⌈log2n⌉趟。对应的算法的时间复杂度为O(nlog2n)。归并排序的空间复杂度O(n)。另外，归并排序中归并的算法并不会将相同关键字的元素改变相对次序，所以归并排序是稳定的。
二路归并排序的前提是两个序列本身有序。
void Merger(int *arr, int len, int width)
{
int *temp =(int *)malloc(sizeof(int) * (len));
//首先对两路下标分别进行初始化
int l1 = 0;
int h1 = l1 + width - 1;
int l2 = h1 + 1;
int h2 = l2 + width - 1 < len - 1 ? l2 + width - 1 : len - 1;
int temppos = 0;
//判断所在下标位置的值
while (l1 < len && l2 < len)
{
while (l1 <= h1 && l2 <= h2)
{
if (arr[l1] < arr[l2])
{
temp[temppos++] = arr[l1++];
}
else
{
temp[temppos++] = arr[l2++];
}
}
//l1有剩余
while (l1 <= h1)
{
temp[temppos++] = arr[l1++];
}
//l2有剩余
while (l2 <= h2)
{
temp[temppos++] = arr[l2++];
}
//l1 l2向后移动
l1 = h2 + 1;
h1 = (l1 + width - 1) < (len - 1) ? (l1 + width - 1) : (len - 1);
l2 = h1 + 1;
h2 = (l2 + width - 1) < (len - 1) ? (l2 + width - 1) : (len - 1);
}
//奇数归并块 剩下的一个单都块操作
while (l1 <len)
{
temp[temppos++] = arr[l1++];
}
//用temp覆盖arr
for (int i = 0; i < len ; ++i)
{
arr[i] = temp[i];
}
// free(temp);
}
void MergeSort(int *arr, int len)
{
for (int i = 1; i < len; i *= 2)
{
Merger(arr, len, i);
}
}
void show(int *arr, int len)
{
for (int i = 0; i < len; ++i)
{
cout << arr[i] << " ";
}
}
int main()
{
int array[] = { 12, 51, 1, 36, 98, 21, 38, 47 };
int len = sizeof(array) / sizeof(array[0]);
MergeSort(array, len);
show(array, len);
system("pause");
return 0;
}
PS:二路合并排序算法
#include<iostream>
using namespace std;
class SortableList
{
public:
SortableList(int mSize)
{
maxSize = mSize;
l= new int[maxSize];
n = 0;
}
~SortableList()
{
delete[]l;
}
void Merge(int, int, int);
void MergeSort(int,int);
void Input();
void Output();
private:
int* l;
int maxSize;
int n;
};
void SortableList::Input()
{
cout << "请输入要排序的数：";
for (int i = 0; i <= maxSize - 1; i++)
cin >> l[i];
}
void SortableList::Output()
{
cout << "排序后的数是：";
for (int i = 0; i <= maxSize - 1; i++)
cout << l[i]<<' ';
}
void SortableList::MergeSort(int left,int right)
{
if (left < right)//如果序列长度大于1则划分
{
int mid = (left + right) / 2;
MergeSort(left, mid);//对左序列进行排序
MergeSort(mid + 1, right);//对右序列进行排序
Merge(left, mid, right);//合并
}
}
void SortableList::Merge(int left, int mid, int right)
{
int* temp= new int[right - left + 1];
int i = left, j = mid + 1, k = 0;
while ((i <= mid) && (j <= right))//判断序列是否为空
if (l[i] <= l[j])
temp[k++] = l[i++];
else temp[k++] = l[j++];
while (i <= mid)
temp[k++] = l[i++];//右序列空了左序列依次写入
while (j <= right)
temp[k++] = l[j++];//左序列空了右序列依次写入
for (i = 0, k = left; k <= right;)
l[k++] = temp[i++];//临时在数组temp中的排列好的数据放入数组l
}
int main()
{
int m;
cout << "请输入要排序的数的数目：";
cin >> m;
SortableList a1(m);
a1.Input();
a1.MergeSort(0, m-1);
a1.Output();
}
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