归并排序

归并排序原理很简单，是将两个或两个以上的有序表组合成一个新的有序表。

 

假设初始序列有n个记录，则可看成n个有序的子序列，每个子序列长度为1，然后两两归并，得到n/2个长度为2或1（怎么？为什么有1的可能，想想知道吧，如果是奇数序列呢）的有序子序列；再两两归并，.........如此重复，直至得到一个长度为n的有序序列为止，这种排序称为2-路归并排序。如果还不明白。。。就看看如下图：

 

49   38     65     97      76     13     27

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38   49     65     97      13      76    27    一趟归并排序后

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38   49     65      97      13     27     76   二趟归并排序后

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 13   27    38      49       65     76     97  三趟归并排序

 

代码贴上，从下面代码可以看出，实现归并排序需要和待排纪录等数量的辅助空间，其时间复杂度为O(nlog2n)。与快速排序和堆排序相比，归并排序最大的特点是：它是稳定排序，但是一般的情况下。很少利用2-路归并排序进行内部排序。

 

/****************************************************************
    Function: sort_Merge
        Date: 2010-06-14
      Author: Robbie
 Description: 合并两个序列
       Input: INT *piData  待排序的数列
              INT iNum   数列个数
      Output: None
      Return: None
      Modify:
*****************************************************************/
STATIC VOID sort_Merge(IN INT *piData, IN INT iLow, IN INT iMid, IN INT iHigh)
{
    INT i, j, k;
    INT *piTmp = (INT *)malloc((UINT)(iHigh - iLow + 1) * sizeof(INT));
    if (NULL == piTmp)
    {
        return;
    }

    for (i = iLow, j = iMid + 1, k = 0; (i <= iMid) && (j <= iHigh); k++)
    {
        if (piData[i] < piData[j]) /* 将数从小到大放入piTmp中 */
        {
            piTmp[k] = piData[i++];
        }
        else
        {
            piTmp[k] = piData[j++];
        }
    }

    while (i <= iMid) /* 将第一个序列剩余的数拷贝到piTmp */
    {
        piTmp[k++] = piData[i++];
    }

    if (j <= iHigh)   /* 将第二个序列剩余的数拷贝到piTmp */
    {
        piTmp[k++] = piData[j++];
    }

    for (i = iLow; i <= iHigh; i++) /* 将排好序的数列拷贝回原数列 */
    {
        piData[i] = piTmp[i - iLow];
    }
       
    free(piTmp);
   
    return;
}

/****************************************************************
    Function: sort_MergeRecur
        Date: 2010-06-14
      Author: Robbie
 Description: 归并排序
       Input: INT *piData  待排序的数列
              INT iNum   数列个数
      Output: None
      Return: None
      Modify:
*****************************************************************/
STATIC VOID sort_MergeRecur(IN INT *piData, IN INT iFirst, IN INT iLast)
{
    INT iMid = 0;

    if (iFirst < iLast)
    {
        iMid = (iFirst + iLast)/2;

        sort_MergeRecur(piData, iFirst, iMid);
        sort_MergeRecur(piData, iMid + 1, iLast);
        sort_Merge(piData, iFirst, iMid, iLast);
    }
       
    return;
}

/****************************************************************
    Function: SORT_Merge
        Date: 2010-06-14
      Author: Robbie
 Description: 归并排序
       Input: INT *piData  待排序的数列
              INT iNum   数列个数
      Output: None
      Return: None
      Modify:
*****************************************************************/
VOID SORT_Merge(IN INT *piData, IN INT iNum)
{
    if ((iNum <= 1) || (NULL == piData))
    {
        return;
    }
   
    sort_MergeRecur(piData, 0, iNum -1);

    return;
}