归并排序算法完全遵循分治模式,而分治模式在每层递归时都有三个步骤:分解、解决和合并。
直接说代码吧,代码很简单,时间复杂度是O(nlgn)。归并排序主要就是由merge_sort()和merge_add()这两个函数完成排序,merge_sort()函数是递归的将数组进行拆分,直至将数组拆分成若干个只有一个存储单元的小数组,如下图所示:
在将数组分割后,再将小数组按序归并成为大数组,归并过程如下图所示,即完成排序。
在代码中的merge_add()函数中多次出现的cout语句是方便看到归并的过程如果不需要可以删除。
#include<iostream>
#include<math.h>
#include<limits.h>
using namespace std;
void merge_sort(int *A,int p,int r); //将选定的数组从中间分成两个数组
void merge_add(int *A,int p,int q,int r); //将两个数组合并为一个有序的数组
int main()
{
int A[7]={3,1,4,6,5,2,7};
merge_sort(A,0,6);
cout<<"最终排序结果:";
for(int i=0;i<7;i++){ //打印排过序的数组
cout<<A[i]<<",";
}
cout<<endl;
return 0;
}
void merge_sort(int *A,int p,int r)
{
if(p<r){
int q;
q=floor((p+r)/2.0); //floor是向下取整函数
merge_sort(A,p,q);
merge_sort(A,q+1,r);
merge_add(A,p,q,r);
}
}
void merge_add(int *A,int p,int q, int r){
int n1,n2;
int i,j;
n1=q-p+1;
n2=r-q;
int L[n1+1],R[n2+1];
cout<<"排序前L:";
for(i=0;i<n1;i++){
L[i]=A[p+i];
cout<<L[i]<<",";
}
cout<<endl;
cout<<"R:";
for(j=0;j<n2;j++){
R[j]=A[q+j+1];
cout<<R[j]<<",";
}
cout<<endl;
L[n1]=INT_MAX;
R[n2]=INT_MAX;
i=0;
j=0;
cout<<"排序后A:";
for(int k=p;k<=r;k++){
if(L[i]<=R[j])
A[k]=L[i++];
else
A[k]=R[j++];
cout<<A[k]<<",";
}
cout<<endl;
}