排序算法之归并排序

本文详细介绍了一种基于分治思想的高效排序算法——归并排序。通过逐步分解与合并,将未排序的序列转换为有序序列。文章通过一个具体的示例进行说明,并提供了完整的C语言实现代码。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

排序思想

归并排序是建立在归并操作基础上的快捷的排序算法,是分治思想的一种典型应用。其基本思想是将两个顺序序列合并成一个顺序序列。思路可参考如下的例子:
设有数列{1,10,6,16,2,5,0}
初始状态:1,10,6,16,2,5,0
第一次归并后:{1,10},{6,16},{2,5},{0},比较次数:3;
第二次归并后:{1,6,10,16},{0,2,5},比较次数:4;
第三次归并后:{0,1,2,5,6,10,16},比较次数:4;
得到最终结果{0,1,2,5,6,10,16}

代码实例

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#define NUM  10
// merege有序的数组
void mergeArray(int array[], int first, int mid, int last, int tempArray[])
{
    int arrayIndex1 = first;
    int arrayIndex2 = mid + 1;
    int tempArrayIndex = 0;

    while(arrayIndex1 <= mid&& arrayIndex2 <= last)
    {
        if(array[arrayIndex1] <= array[arrayIndex2])
            tempArray[tempArrayIndex++] = array[arrayIndex1++];
        else
            tempArray[tempArrayIndex++] = array[arrayIndex2++];
    }

    while(arrayIndex1 <= mid)
        tempArray[tempArrayIndex++] = array[arrayIndex1++];
    while(arrayIndex2 <= last)
        tempArray[tempArrayIndex++] = array[arrayIndex2++];

    for(arrayIndex1 = 0; arrayIndex1 < tempArrayIndex; arrayIndex1++)
    {
        array[first + arrayIndex1] = tempArray[arrayIndex1];
    }
}
//递归实现归并排序
void merge(int array[], int first, int last, int tempArray[])
{
    if(first < last)
    {
        int mid = (first + last)/2;
        merge(array, first, mid, tempArray);//使左边有序
        merge(array, mid+1, last, tempArray);//使右边有序
        mergeArray(array, first, mid, last, tempArray);//合并两边
    }
}

//归并排序
void mergeSort(int array[], int num)
{
    int tempArray[num];
    merge(array, 0, num - 1, tempArray);
}
//生成随机数字的数组
void randNumGenerator(int array[], int num)
{
    int i;
    srand( (unsigned)time( NULL ) ); 
    int j = 0;
    for (i = 0; i < num; ++i)
    {
        array[i] = rand()%(num*2);
        for(j = 0;j < i;++j)
        {
            if(array[j] == array[i])
            {
                --i;
            }
        }
    }
}
//打印数组
void printArray(int array[], int num)
{
    int i = 0;
    for(i = 0; i < num; ++i)
    {
        printf("%d ", array[i]);
    }
    printf("\n\n");
}
//单元测试
void unitTestMergeSort()
{
    int array[NUM];
    randNumGenerator(array,NUM);
    printArray(array,NUM);
    mergeSort(array,NUM);
    printArray(array,NUM);
}
//main函数
void main()
{
   unitTestMergeSort();
}
资源下载链接为: https://pan.quark.cn/s/790f7ffa6527 在一维运动场景中,小车从初始位置 x=-100 出发,目标是到达 x=0 的位置,位置坐标 x 作为受控对象,通过增量式 PID 控制算法调节小车的运动状态。 系统采用的位置迭代公式为 x (k)=x (k-1)+v (k-1) dt,其中 dt 为仿真过程中的恒定时间间隔,因此速度 v 成为主要的调节量。通过调节速度参数,实现对小车位置的精确控制,最终生成位置 - 时间曲线的仿真结果。 在参数调节实验中,比例调节系数 Kp 的影响十分显著。从仿真曲线可以清晰观察到,当增大 Kp 值时,系统的响应速度明显加快,小车能够更快地收敛到目标位置,缩短了稳定时间。这表明比例调节在加快系统响应方面发挥着关键作用,适当增大比例系数可有效提升系统的动态性能。 积分调节系数 Ki 的调节则呈现出不同的特性。实验数据显示,当增大 Ki 值时,系统运动过程中的波动幅度明显增大,位置曲线出现更剧烈的震荡。但与此同时,小车位置的变化速率也有所提高,在动态调整过程中能够更快地接近目标值。这说明积分调节虽然会增加系统的波动性,但对加快位置变化过程具有积极作用。 通过一系列参数调试实验,清晰展现了比例系数和积分系数在增量式 PID 控制系统中的不同影响规律,为优化控制效果提供了直观的参考依据。合理匹配 Kp 和 Ki 参数,能够在保证系统稳定性的同时,兼顾响应速度和调节精度,实现小车位置的高效控制。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值