算法导论第二章_合并算法_读书笔记

这个是严格按照伪代码写的，半成品：#include <iostream> // 数组为a[0],a[1].....a[p],a[p+1],a[p+2]....a[q]..a[r],a[r+1]......; // 一共进来七次 // first a[0],a[1] then a[2],a[3], // then a[0]~a[3] // then a[4],a[5], then a[6],a[7] // then a[4]~a[7] // then a[0]~a[7]. void merge(int* a, int p, int q, int r) { // 第一次到这个函数时，p==0，q==0，r==1，把这个由二个元素组成的数组看作是由两个已经排序的大小为1的数组组成 // a[0]==5,a[1]==2 for (int ii=p; ii<p+(r-p+1); ++ii) { std::cout <<a[ii]<<" "; } std::cout<<std::endl; int n1=q-p+1; // 因为把下标为q的元素分到了第一个数组中，所以n1为q-p+1 int n2=r-q; int* L=new int[n1+1]; // 多一个元素用来放哨兵 int* R=new int[n2+1]; for (int i=0; i<n1; ++i) L[i]=a[p+i]; for (int j=0; j<n2; ++j) R[j]=a[q+j+1]; // L[n1]=1024*1024*1024*2-1; // 2^31-1次方，在这里编译器有警告是不是说，这个整型字面值1024*1024*1024*2 // R[n2]=1024*1024*1024*2-1; // 编译器是由一个字表示的，所以这里就已经越界了，我不晓得了。那我这 // 样表示应该就可以了。 L[n1]=1024*1024*1024-1+1024*1024*1024; // 这样果然不警告了。 R[n2]=1024*1024*1024-1+1024*1024*1024; int i=0; int j=0; for (int k=p; k<=r; ++k) { if (L[i]<=R[j]) { a[k]=L[i]; ++i; } else { a[k]=R[j]; ++j; } } for (int ii=p; ii<p+(r-p+1); ++ii) { std::cout<<a[ii]<<" "; } std::cout<<std::endl; } void merge_sort(int* a, int p, int r) { if (p<r) { int q=(p+r)/2; merge_sort(a, p, q); // 第一次，从这里开始了对a[0],a[1],a[2],a[3]的devide // 第二次，从这里开始了对a[0],a[1]的devide。 // 第三次，从这里开始了对a[0],a[0]devede,进入merge_sort后直接退出， // 然后第一次进入了merge_sort(a, q+1, r)这个语句。 merge_sort(a, q+1, r); // first time，从这里开始了对a[1],a[1]的devide,进入merge_sort后直接退出， // 相当于对a[0],a[1]这个数组的devide过程已经结束，也可以说merge_sort相邻的两个元素时可以开始merge的过程了。 merge(a, p, q, r); // 这个过程是merge(a, 0, 0, 1);将这个由两个元素的大数组当成两个数组开始merge。 // 之后应该是对a[2],a[3]的devide过程，进入merge_sort(a, q+1, r)实施。 // 这个过程首先由merge_sort(a, p, q)devide,a[2],a[2]直接退出后，由 // merge_sort(a, q+1, r)来完成devide,a[3],a[3]直接退出后，进入a[2],a[3] // 的过程。 // 再然后就是merge,a[0],a[1],a[2],a[3]的过程。过个函数结束，也就是栈 // 返回到第一次进入merge_sort(a, p, q)的地方。然后开始devide, // a[4],a[5],a[6],a[7]然后开始devide,a[4],a[5],devide,a[4],a[4], // devide,a[5],a[5].merge,a[4],a[5],devide,a[6],a[7],devide,a[6],a[6] // devide,a[7],a[7],merge,a[6],a[7],merge,a[4],a[5],a[6],a[7], // merge,a[0~7]结束。 } } int main() { /*int a[10]={2, 5, 3, 8, 1, 4, 23, 2, 123, 4}; for (int i=0; i<10; ++i) { std::cout<<a[i]<<" "; } merge_sort(a, 0, 9); for (int i=0; i<10; ++i) { std::cout<<a[i]<<" "; }*/ int a[8]={5, 2, 4, 7, 1, 3, 2, 6}; merge_sort(a, 0, 7); for (int i=0; i<8; ++i) { std::cout<<a[i]<<std::endl; } return 0; } 

这是把哨兵去掉，用数组边界检查写的：#include <iostream> void merge(int* a, int p, int q, int r) { int n1=q-p+1; int n2=r-q; int* L=new int[n1+1]; int* R=new int[n2+1]; for (int i=0; i<n1; ++i) L[i]=a[p+i]; for (int j=0; j<n2; ++j) R[j]=a[q+j+1]; int i=0; int j=0; for (int k=p; k<=r; k++) { if (i==n1) { while (j<n2) { a[k++]=R[j++]; } return; } if (j==n2) { while (i<n1) { a[k++]=L[i++]; } return; } if (L[i]<=R[j]) { a[k]=L[i++]; } else { a[k]=R[j++]; } } } void merge_sort(int* a, int p, int r) { if (p<r) { int q=(p+r)/2; merge_sort(a, p, q); merge_sort(a, q+1, r); merge(a, p, q, r); } } int main() { int a[8]={5, 2, 4, 7, 1, 3, 2, 6}; merge_sort(a, 0, 7); for (int i=0; i<8; ++i) { std::cout << a[i] << std::endl; } return 0; }  

封装在了类里面，重载了操作符，其实东西都是一样的：#include <iostream> using namespace std; class CIntMergeSort { public: CIntMergeSort(const int& iLength) { length = iLength; pI = new int[iLength]; if (NULL == pI) { // error bad alloc } memset(pI, 0, iLength * 4); } ~CIntMergeSort() { delete[] pI; } friend istream& operator>>(istream& is, CIntMergeSort& object) { int i = 0; int j = 0; int* q = object.pI; //while (i++ != object.length) //{ // is >> j; // *q++ = j; //} while ((i++ != object.length) && (is >> j)) { *q++ = j; } if (i != object.length + 1) { cout << "error bad int istream, reinput" << endl; memset(object.pI, 0, object.length * 4); is.clear(); is.sync(); is >> object; return is; } object.merge_sort(0, object.length - 1); return is; } friend ostream& operator<<(ostream& os, const CIntMergeSort& object) { const int* q = object.pI; for (int i = 0; i != object.length; i++) { os << *q++ << " "; os << endl; } return os; } private: void merge(int p, int q, int r) { int n1 = q - p + 1; int n2 = r - q; int* L = new int[n1 + 1]; int* R = new int[n2 + 1]; for (int i = 0; i < n1; ++i) L[i] = pI[p + i]; for (int j = 0; j < n2; ++j) R[j] = pI[q + j + 1]; int i = 0; int j = 0; for (int k = p; k <= r; k++) { if (i == n1) { while (j < n2) { pI[k++] = R[j++]; } return; } if (j == n2) { while (i < n1) { pI[k++] = L[i++]; } return; } if (L[i] <= R[j]) { pI[k] = L[i++]; } else { pI[k] = R[j++]; } } delete[] L; delete[] R; } void merge_sort(int p, int r) { if (p<r) { int q=(p + r) / 2; merge_sort(p, q); merge_sort(q + 1, r); merge(p, q, r); } } private: int* pI; int length; }; int main() { CIntMergeSort a(5); // how many numbers to be sorted? cin >> a; // input the numbers cout << a; // output the sorted numbers return 0; }