归并排序----个人学习总结(C++)-优快云博客

代码呈现：

void merge_sort(int q[],int l,int r)
{
    if(l>=r) return;

    int mid = l + r >> 1;
    merge_sort(q,l,mid);
    merge_sort(q,mid+1,r);

    int k=0,i=l,j=mid+1;
    while(i<=mid && j<=r){
        if(q[i]<=q[j])
            temp[k++]=q[i++];
        else
            temp[k++]=q[j++];
    }
    while(i<=mid) temp[k++]=q[i++];
    while(j<=r) temp[k++]=q[j++];
    for(int i=l,j=0;i<=r;i++,j++){
        q[i]=temp[j];
    }
}

思想：

依旧是分治加递归，但与快排不同的是归并排序是先分到不能再分后排序归并，而快排是先根据基准点分成小和大的部分，再从部分里面继续分，相当于边分边排序了

1.先确定中点mid,将其分成左右两部分。

2.递归排序左右两个部分。

3.归并两个部分并排序(最重要的一步)

代码分析：

1.先将递归停止的判断条件写在前面，当左右边界重合相遇时停止。

2.写出数组中点位置mid，将左右两部分递归排序，在最里层的时候相当于数组中的单个元素，不需要比较返回上层，接下来是比较两个数以此类推等等。

3.最重要的一步，归并两个部分，此时我们需要借助一个额外的数组储存归并后的有序数组，所以引入一个变量k记录temp数组中的元素个数，然后采用双指针的算法，引入i,j分别指向两部分各自的第一个元素，将指向的两个元素比较，较小的元素写入temp数组并让指针前移，直到其中一个指针走到尽头。此时可能出现有一个指针没有遍历完的情况，于是接下来检查两个指针是否遍历完，如果没有就将后面的所有数据都写入temp数组。

4.最后将temp数组中的元素复制到q数组中。

完整代码如下：

#include <iostream>

using namespace std;

const int N = 1e5+10;
int n;
int q[N],temp[N];

void merge_sort(int q[],int l,int r);
int main()
{
    scanf("%d",&n);
    for(int i=0;i<n;i++){
        scanf("%d",&q[i]);
    }
    merge_sort(q,0,n-1);
    for(int j=0;j<n;j++){
        printf("%d ",q[j]);
    }
    return 0;
}
void merge_sort(int q[],int l,int r)
{
    if(l>=r) return;

    int mid = l + r >> 1;
    merge_sort(q,l,mid);
    merge_sort(q,mid+1,r);

    int k=0,i=l,j=mid+1;
    while(i<=mid && j<=r){
        if(q[i]<=q[j])
            temp[k++]=q[i++];
        else
            temp[k++]=q[j++];
    }
    while(i<=mid) temp[k++]=q[i++];
    while(j<=r) temp[k++]=q[j++];
    for(int i=l,j=0;i<=r;i++,j++){
        q[i]=temp[j];
    }
}

(用scanf是因为题目读入数据多的时候会比较快)

另外推荐一个数据结构可视化网站，可以看到归并排序的推理过程，十分清晰

Comparison Sorting Visualization