归并排序

/** 
 * 归并（Merge）排序法是将两个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 
 * 整体有序列。算法时间复杂度为O(nlog(n)),空间复杂度为O(n)。 
 */  

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

void sort(int array[], int tmp_array[], int low, int mid, int high)  
{  
    int lpos = low, rpos = mid + 1, index = low;  

    // 开始归并有序子序列
    while(lpos <= mid && rpos <= high )  
    {  
        if(array[lpos] < array[rpos])  
            tmp_array[index++] = array[lpos++];  
        else  
            tmp_array[index++] = array[rpos++];  
    }  

    while(lpos <= mid)  
        tmp_array[index++] = array[lpos++];  
    while(rpos <= high)  
        tmp_array[index++] = array[rpos++];  

    // 将排序好的预分配空间中的数据copy回原数组  
    for(int i = low; i <= high; ++i)  
        array[i] = tmp_array[i];  
}  

void merge(int array[], int tmp_array[], int low, int high)  
{  
    int mid;  

    if(high > low)  
    {  
        mid = (low + high) / 2;  
        merge(array, tmp_array, low, mid);  
        merge(array, tmp_array, mid + 1, high);  
        sort(array, tmp_array, low, mid, high);  
    }  
}  

void merge_sort(int array[], int n)  
{  
    // 预分配存储空间,用于临时存储归并后的有序子序列  
    int * tmp_array = malloc(n * sizeof (int));  
    assert(tmp_array);  

    merge(array, tmp_array, 0, n - 1);  

    // 释放预分配存储空间  
    free(tmp_array);  
}  

main()  
{  
    int array[] = {5, 6, 7, 1, 7, 100};  
    merge_sort(array, 6);  
    for(int i = 0; i < 6; ++i)  
        printf("%d ", array[i]);  
}  

运行结果: 1 5 6 7 7 100