合并排序

 这篇文章是查考feixiaoxing专家整理的

http://blog.youkuaiyun.com/feixiaoxing/article/details/6846008

合并算法的基本步骤如下所示：
1）把0~length-1的数组分成左数组和右数组
2）对左数组和右数组进行迭代排序
3）将左数组和右数组进行合并，那么生成的整个数组就是有序的数据数组

 

基本概念

合并 排序 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 （Divide and Conquer）的一个非常典型的应用。

合并 排序 法是将两个（或两个以上）有序表合并成一个新的有序表，即把待排序序列分为若干个子序列，每个子序列是有序的。然后再把有序子序列合并为整体有序序列。

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2-路归并。合并排序也叫 归并排序 。

 

复杂度

最坏时间复杂度O(nlogn)

最好时间复杂度O(nlogn)

空间复杂度O(n)

与快速 排序 类似

 

分析快速排序和合并排序的相同点和不同点：
相同点： 都是迭代操作
不同点： 快速排序，先分类再迭代；合并排序，先迭代再合并；快数排序按元素的值进行划分，合并排序按元素位置进行划分。

 

 

#include<iostream>
#include<cassert>
using namespace std;

void _merge_data_in_array(int array[], int start, int middle, int end)
{
	int length = end - start + 1;	//合并后数组长度
	int* pData = NULL;	//合并后的数组

	int left = start;	//左数组
	int right = middle + 1;		//右数组

	int all = 0;	//合并数组下标

	/* allocate new memory to the space */
	pData = (int*) malloc(sizeof(int) * length);
	assert(NULL != pData);
	memset(pData, 0, length);	//清零操作

	/* begin to move data */
	while(right <= end){
		//左复制
		while(array[left] <= array[right] && left <= middle){
			pData[all] = array[left]; left ++; all ++;
		}

		if(left > middle)  {
			break;
		}
		
		//右复制
		while(array[left] > array[right] && right <= end){
			pData[all] = array[right]; right ++; all ++;
		}
	}

	/* move the left data */
	if(left <= middle)
		memmove(&pData[all], &array[left], sizeof(int) * (middle -left +1));
	/* move the right data */
	if(right <= end)
		memmove(&pData[all], &array[right], sizeof(int) * (end - right + 1));
	
	memmove(&array[start], pData, sizeof(int) * length);
	free(pData);
}


void _merge_sort(int array[], int start, int end)
{
	if(start >= end)
		return;

	int middle = start + ((end - start) >> 1);
	_merge_sort(array, start, middle);
	_merge_sort(array, middle + 1, end);
	_merge_data_in_array(array, start, middle, end);
}

//确定采用合并排序
void merge_sort(int array[], int length)
{
	if(NULL == array || 0 == length)
		return ;
	_merge_sort(array, 0, length-1);
}

int main()
{
	int a[9] = {8,3,2,9,7,1,5,4};
	merge_sort( a, 8 );
	
	for( int i=0; i<8; i++ ){
	
		cout << a[i] << " ";
	}
	cout << endl;

	return 0;
}