SCAU-8645归并排序（非递归算法）

最新推荐文章于 2025-03-18 10:10:21 发布

kk star

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分类专栏： SCAU-OJ 文章标签：数据结构算法排序算法

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本文详细介绍了非递归实现的归并排序算法，通过使用两个数组交替合并的方式，避免了传统递归方法可能带来的栈溢出问题。文章提供了完整的代码实现，并展示了每轮排序后的结果，便于理解归并排序的逐步过程。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

Description

用函数实现归并排序（非递归算法），并输出每趟排序的结果

输入格式

第一行：键盘输入待排序关键的个数n
第二行：输入n个待排序关键字，用空格分隔数据

输出格式

每行输出每趟排序的结果，数据之间用一个空格分隔

归并排序思想：
将待排序的数组拆分成单个元素，再对每个单元进行两两合并，即将两个有序的单元合并成一个有序的单元，直到整个数组有序。

注意
在进行合并的时候数组可能会出现越界，所以在写代码的时候记得要考虑进来。

我的代码
创建了一个临时数组用来在和原数组之间反复跳转合并。
比如说原来的数组为a，将里面的元素看作单个的单元之后，就可以合并到b数组，这时候a数组里面的数据就没用了，又可以被用作合并的空间。

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <algorithm>
#include <math.h>
#include <cstdio>
#include <string>
typedef long long ll;
const int MAXL=10000+10;

using namespace std;

int a[MAXL]= {0};
int b[MAXL]= {0};
int n;


void printarr(int arr[])
{//输出数组//
    int i;
    for(i=1; i<=n; i++)
    {
        cout<<arr[i]<<" ";
    }
    cout<<endl;
}

void mergearr(int arr[],int i,int j,int step,int brr[])//arr为原数组，brr为合并数组的空间，i和j分别是合并的两个单元的起始位置，step是合并单元的大小//
{//合并算法//
    int last_i,last_j;
    last_i=min(i+step,n+1);
    last_j=min(j+step,n+1);
    int cnt=i;
    while(i<last_i&&j<last_j)
    {
        if(arr[i]<arr[j])
        {
            brr[cnt++]=arr[i++];
        }
        else
        {
            brr[cnt++]=arr[j++];
        }
    }
    while(i<last_i)
    {
        brr[cnt++]=arr[i++];
    }
    while(j<last_j)
    {
        brr[cnt++]=arr[j++];
    }
}

void merge_sort()
{
    int i,j,step,k;//k用来标记是从a到b还是从b到a//
    for(step=1,k=0; step<n; step*=2,k++)
    {
        for(i=1,j=i+step; j<=n; i=j+step,j=i+step)
        {
            if(k%2==0)
            {
                mergearr(a,i,j,step,b);
            }
            else
            {
                mergearr(b,i,j,step,a);
            }
        }
        if(i<=n)//有时候数组会多出来单独的一块不能被两两合并，所以需要直接放到下一次合并//
        {
            if(k%2==0)
            {
                for(i; i<=n; i++)
                {
                    b[i]=a[i];
                }
            }
            else
            {
                for(i; i<=n; i++)
                {
                    a[i]=b[i];
                }
            }
        }
        if(k%2==0)
            printarr(b);
        else
            printarr(a);
    }
}


int main()
{
    cin>>n;
    for(int i=1; i<=n; i++)
    {
        cin>>a[i];
    }
    merge_sort();
}