排序算法 之 归并排序

原文地址http://www.cnblogs.com/liukemng/p/3721125.html

归并排序也是基于分治思想的一种排序算法,是通过对两个或两个以上的有序序列合并来实现的,对两个序列合并的叫两路归并,对两个以上序列合并的叫多路归并。归并排序的时间复杂度也为O(N*logN)。下面来看一下两路归并的实现:

基本思想:归并排序时先找出序列的中间元素把序列分解为两个子序列,对子序列重复这个过程直至把序列分解成为只包含单个元素的序列,然后把相邻的序列两两合并使之有序,重复两两合并直至合并成为一个序列归并结束序列有序。

代码实现:

复制代码
/// <summary>
/// 归并排序
/// </summary>
/// <param name="intArray"></param>
/// <param name="left"></param>
/// <param name="right"></param>
public static void MergeSort(int[] intArray, int left, int right)
{
    if (left < right)
    {
        int mid = (left + right) / 2;
        MergeSort(intArray, left, mid);
        MergeSort(intArray, mid + 1, right);

        int[] temp = new int[right - left + 1];
        int i = left, j = mid + 1, k = right, index = 0;
        //同时循环数组的前半部分和后半部分并比较
        while (i <= mid && j <= k)
        {
            if (intArray[i] <= intArray[j])
                temp[index++] = intArray[i++];
            else
                temp[index++] = intArray[j++];
        }
        //如果前半部分没有循环完
        while (i <= mid)
        {
            temp[index++] = intArray[i++];
        }
        //如果后半部分没有循环完
        while (j <= k)
        {
            temp[index++] = intArray[j++];
        }
        //把临时数组中的元素按顺序拷贝回原数组
        for (int copyIndex = 0; copyIndex < index; copyIndex++)
        {
            intArray[left + copyIndex] = temp[copyIndex];
        }
    }
}
复制代码

当调用时left传入序列开始的下标即0,right传入序列结束的下标即(长度-1);

以上就是归并排序的实现。


归并排序(Merge Sort)是一种稳定的、基于比较的排序算法,最坏时间复杂度为 O(nlogn)。其基本思想是将待排序序列分成若干个子序列,每个子序列都是有序的,然后将子序列合并成整体有序的序列。 归并排序的实现方法有两种:自顶向下和自底向上。 自顶向下的归并排序算法实现: 1. 将待排序序列分成两个子序列,分别对这两个子序列进行递归排序。 2. 将两个已经排好序的子序列合并为一个有序序列。 自底向上的归并排序算法实现: 1. 将待排序序列每个元素看成一个独立的有序序列,进行两两合并。 2. 得到 n/2 个长度为 2 的有序序列,再两两合并。 3. 重复步骤 2,直到得到一个长度为 n 的有序序列。 下面是自顶向下的归并排序算法的实现代码(使用了递归): ``` void MergeSort(int arr[], int left, int right) { if (left >= right) return; int mid = left + (right - left) / 2; MergeSort(arr, left, mid); MergeSort(arr, mid + 1, right); int* temp = new int[right - left + 1]; int i = left, j = mid + 1, k = 0; while (i <= mid && j <= right) { if (arr[i] <= arr[j]) temp[k++] = arr[i++]; else temp[k++] = arr[j++]; } while (i <= mid) temp[k++] = arr[i++]; while (j <= right) temp[k++] = arr[j++]; for (int p = 0; p < k; p++) arr[left + p] = temp[p]; delete[] temp; } ``` 下面是自底向上的归并排序算法的实现代码(使用了迭代): ``` void MergeSort(int arr[], int n) { int* temp = new int[n]; for (int len = 1; len < n; len *= 2) { for (int left = 0; left < n - len; left += len * 2) { int mid = left + len - 1; int right = min(left + len * 2 - 1, n - 1); int i = left, j = mid + 1, k = 0; while (i <= mid && j <= right) { if (arr[i] <= arr[j]) temp[k++] = arr[i++]; else temp[k++] = arr[j++]; } while (i <= mid) temp[k++] = arr[i++]; while (j <= right) temp[k++] = arr[j++]; for (int p = 0; p < k; p++) arr[left + p] = temp[p]; } } delete[] temp; } ```
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