深入理解并实现——归并排序【C语言】

目录

一、概念

二、递归版实现 

三、非递归实现

三、文件归并排序

小结

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一、概念

        归并排序（Merge sort）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（Divide and Conquer）的一个非常典型的应用。将已有序的子序列合并，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。

        其思想可用下图来表示：

        从上图我们可以看到，归并的大体思路为：先保证小区间有序，再保证大区间有序。在思想上体现出了：分而治之的理念。

        可总结为以下两点：

1. 将待排序的线性表不断地切分成若干个子表，直到每个子表只包含一个元素，这时，可以认为只包含一个元素的子表是有序表。
2. 将子表两两合并，每合并一次，就会产生一个新的且更长的有序表，重复这一步骤，直到最后只剩下一个子表，这个子表就是排好序的线性表。

二、递归版实现 

        对于用递归实现这个排序，我们可这样解决：

        1. 开辟一个新数组，用于存放每次排完序的值。

        2. 找到这个数组的最小单位，两两比较。

        3. 每完成一组排序，便把新数组拷贝给原数组。

        4. 重复以上操作，直到排序完成。

        代码实现： 

void _MergeSort(int* a, int* tmp, int left, int right)
{
	if (left >= right)
	{
		return;
	}
	int mid = (left + right) / 2;
	// 如果[begin, mid][mid+1, end]有序就可以进行归并了
	_MergeSort(a, tmp, left, mid);
	_MergeSort(a, tmp, mid + 1, right);
	//归并
	int begin1 = left, end1 = mid;
	int begin2 = mid + 1, end2 = right;

	int i = left;
	while (begin1 <= end1 && begin2 <= end2)
	{
		if (a[begin1] <= a[begin2])
		{
			tmp[i++] = a[begin1++];
		}
		else
		{
			tmp[i++] = a[begin2++];
		}
	}

	while (begin1 <= end1)
	{
		tmp[i++] = a[begin1++];
	}

	while (begin2 <= end2)
	{
		tmp[i++] = a[begin2++];
	}

	memcpy(a + left, t