归并排序——动图+逐步讲解(C语言)

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🍁前言

        在学习了堆排序、希尔排序、快速排序之后，我们再来学习一个同一量级的高效排序——插入排序。

        码字不易，如果感觉写的不错的话可以点点赞、留个言；下期准备出一个八大排序的代码合集版，方便查询，感兴趣的可以关注等待一波。如果有问题和错误可以在评论区提出，我必将及时回复。

目录

一、基本思想

二、归并排序(递归)

三、归并排序(非递归)

3.1 实现

3.2 越界处理

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一、基本思想

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 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。若将两个有序表合并成一个有序表，称为二路归并。

我们先来看看动态的排序过程是什么样的。

算法思路：

1. 把数组从中间划分成两个子数组。
2. 一直递归地把子数组划分成更小的数组，直到子数组里面只有一个元素。
3. 依次按照递归的返回顺序，不断合并排好序的子数组，直到最后把整个数组顺序排好。

二、归并排序(递归)

不难发现，归并排序的递归过程十分类似于二叉树的后序遍历，先将区间分为左区间和右区间，划分到不能继续划分时，进行归并。

实习步骤：

1. 创建一个临时数组，在临时数组中进行归并，防止归并时将原顺序打乱，整体归并完之后再将数据拷贝回原数组。
2. 将区间划分为[begin , mid ] [mid+1,end]两段子区间，进行后序遍历递归，当划分到只有一个元素时返回。
3. 进行归并。使用begin1和end1控制左区间，begin2和end2控制右区间，比较两个区间中的值将其插入到temp数组中，当其中一个区间归并结束时停止。
4. 将未排完序的数组接着全放入temp数组中。
5. 最后将temp中的值拷贝到原数组中。

void _MergeSort(int* a, int begin, int end, int* temp)
{
	if (begin >= end)
		return;
	//将区间分为左右两半
	int mid = (begin + end) / 2;
	//[begin,end]--->[begin , mid ] [mid+1,end]
	//开始递归拆开
	_MergeSort(a, begin, mid, temp);
	_MergeSort(a, mid+1, end, temp);

	//合并
	i