归并算法

归并：
申请一段内存空间，大小为两个排好顺序序列长度之和,该块内存空间用来存放合并后序列，然后遍历两个序列，根据约定选取合适的数字放到空间，直到两个序列归并成一个序列为止。


void merge(int array[], int p, int q, int h)
{
  int fb,fe; //first_begin first_end
  int sb,se; //second_begin second_end
  int *temp = (int *)malloc((h-p+1)*sizeof(int)); //store memory
  if(!temp)
  {
  printf("ERROR: malloc failure!");
  return ;
  }
  fb=p;
  fe=q;
  sb=q+1;
  se=h;
  int i=0;
  while((fb<=fe)&&(sb<=se))
  temp[i++]=(array[fb]<=array[sb])?array[fb++]:array[sb++];


  while(fb<=fe)
  temp[i++]=array[fb++];
    
  while(sb<=se)
  temp[i++]=array[sb++];
    
  i=0;
  for(;i<(h-p+1);++i)
  array[p+i]=temp[i];
    
  free(temp);
}


排序的思想
  1. 将序列每相邻两个数字进行归并操作（merge), 排序后每个序列包含两个元素
  2. 将上述序列再次归并，每个序列包含四个元素
  3. 重复步骤2，直到所有元素排序完毕


实现如下


void merge_sort(int array[], int first, int last)
{
  int mid;
  if(first<last)
  {
  mid = (first+last)/2;
  merge_sort(array, first, mid);
  merge_sort(array, mid+1,last);
  merge(array,first,mid,last);
  }
}
实现完成，用个例子看看结果


#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>




void merge(int array[], int p, int q, int h)
{
  int fb,fe; //first_begin first_end
  int sb,se; //second_begin second_end
  int *temp = (int *)malloc((h-p+1)*sizeof(int)); //store memory
  if(!temp)
  {
  printf("ERROR: malloc failure!");
  return ;
  }
  fb=p;
  fe=q;
  sb=q+1;
  se=h;
  int i=0;
  while((fb<=fe)&&(sb<=se))
  temp[i++]=(array[fb]<=array[sb])?array[fb++]:array[sb++];


  while(fb<=fe)
  temp[i++]=array[fb++];
    
  while(sb<=se)
  temp[i++]=array[sb++];
    
  i=0;
  for(;i<(h-p+1);++i)
  array[p+i]=temp[i];
    
  free(temp);
}


void merge_sort(int array[], int first, int last)
{
  int mid = 0;
  if(first<last)
  {
  mid = (first+last)/2;
  merge_sort(array, first, mid);
  merge_sort(array, mid+1,last);
  merge(array,first,mid,last);
  }
}


int main()
{
  int array[]={5,4,3,2,6,43,9,76,98,7,8};
  int len=sizeof(array)/sizeof(int);
  merge_sort(array,0,len-1);
  int i=0;
  for(;i<len;++i)
  printf("%d ", array[i]);
  printf("\n");
  return 0;

}