归并排序,是创建在归并操作上的一种有效的排序算法。算法是采用分治法(Divide and Conquer)的一个非常典型的应用,且各层分治递归可以同时进行。归并排序思路简单,速度仅次于快速排序,为稳定排序算法,一般用于对总体无序,但是各子项相对有序的数列。
1. 基本思想
归并排序是用分治思想,分治模式在每一层递归上有三个步骤:
- 分解(Divide):将n个元素分成个含n/2个元素的子序列。
- 解决(Conquer):用合并排序法对两个子序列递归的排序。
- 合并(Combine):合并两个已排序的子序列已得到排序结果。
2.复杂度分析
平均时间复杂度:O(nlogn)
最佳时间复杂度:O(n)
最差时间复杂度:O(nlogn)
空间复杂度:O(n)
排序方式:In-place
稳定性:稳定
递归法:
个人对递归的图解:
代码:
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
int a[1000000];
void mergesort_2(int a[], int begin1, int end1,int begin2,int end2, int tmp[])
{
int index=begin1,i,j;//index从begin1开始
i = begin1;
j = begin2;
while (i<=end1&&j<=end2)
{
if (a[i] < a[j])
tmp[index++] = a[i++];
else
tmp[index++] = a[j++];
}
while (i <= end1)
tmp[index++] = a[i++];
while (j <= end2)
tmp[index++] = a[j++];
memcpy(a + begin1, tmp + begin1, sizeof(int)*(end2 - begin1 + 1));
}
void mergesort_1(int a[], int left, int right,int tmp[])
{
if (left >= right)
return;
int mid = (left + right) / 2;
mergesort_1(a, left, mid, tmp);
mergesort_1(a, mid+1,right, tmp);
mergesort_2(a, left, mid, mid + 1, right, tmp);
}
int main()
{
int i,n;
scanf_s("%d",&n);
for (i = 0; i < n; i++)
scanf_s("%d", &a[i]);
int* tmp;
tmp = (int*)calloc(n, sizeof(int));
mergesort_1(a,0,n-1,tmp);//不是n是n-1
for (i = 0; i < n; i++)
printf("%d ", a[i]);
}