归并排序

最新推荐文章于 2024-04-28 12:18:26 发布

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本文深入讲解了归并排序算法的基本原理和实现过程，通过实例演示了如何将无序数组逐步归并为有序数组，详细解释了归并操作的每一步骤，包括申请空间、设置指针、比较和移动元素等关键步骤。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

归并排序（合并排序）是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，称为二路归并。

归并操作（合并），也叫归并算法，指的是将两个顺序序列合并成一个顺序序列的方法。

给定一个初始数列：6,202,100,301,38,8,1

第一次归并后：{6 202}，{100 301}，{8.38}，{1}

第二次归并后：{6 100 202 301}，{1,8,38}

第三次归并后：{1,6,8,38,100,202,301}

归并操作的工作原理如下：

第一步：申请空间，使其大小为两个已经排序序列之和，该空间用来存放合并后的序列

第二步：设定两个指针，最初位置分别为两个已经排序序列的起始位置

第三步：比较两个指针所指向的元素，选择相对小的元素放入到合并空间，并移动指针到下一位置

重复步骤3直到某一指针超出序列尾，将另一序列剩下的所有元素直接复制到合并序列尾

void Merge(int *arr,int len,int gap)
{
	int *brr = (int *)malloc(sizeof(int) * len);
	assert(brr != NULL);
	int i = 0;//brr的下标
	int start1 = 0;
	int end1 = start1+gap-1;
	int start2 = end1+1;
	int end2 = start2+gap-1 < len-1 ? start2+gap-1 : len-1;

	//当有两个归并段的时候
	while(start2 < len)
	{
		//当两个归并段还没有比较完的时候
		while(start1 <= end1 && start2<=end2)
		{
			if(arr[start1] <= arr[start2])
			{
				brr[i++] = arr[start1++];
			}
			else
			{
				brr[i++] = arr[start2++];
			}
		}
		while(start1 <= end1)
		{
			brr[i++] = arr[start1++];
		}

		while(start2 <= end2)
		{
			brr[i++] = arr[start2++];
		}
		//找两个新的归并段
		start1 = end2+1;
		end1 = start1+gap-1;
		start2 = end1+1;
		end2 = start2+gap-1 < len-1?start2+gap-1:len-1;
	}
	while(start1 < len)
	{
		brr[i++] = arr[start1++];
	}

	for(int i = 0;i < len;i++)
	{
		arr[i] = brr[i];
	}

}
void MergeSort(int *arr,int len)
{
	for(int i = 1;i < len;i *= 2)
	{
		Merge(arr,len,i);
	}
}

void Show(int *arr,int len)
{
	for(int i = 0;i < len;i++)
	{
		printf("%d ",arr[i]);
	}
	printf("\n");
}

int main()
{
	int arr[6] = {6,202,100,301,38,8,1};
	int len = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
	MergeSort(arr,len);
	Show(arr,len);
	return 0;
}