【C语言】归并排序递归和非递归——动图演示

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一、归并排序思想

1.1 基本思想

归并排序（MERGE-SORT）是建立在归并操作上的一种有效的排序算法,该算法是采用分治法
（Divide and Conquer）的一个非常典型的应用。
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。
总得来说就是先把子序列有序，在让有序的子序列合并成一个有序序列。

1.2 大体思路

1. 将数据从中间分成两个子序列
2. 将子序列不断的划分，直到只剩一个数据，该子序列有序了
3. 子序列有序了，就开始两两一合并，直到所有的子序列合并完，排序就完成了。
   

二、实现归并排序（递归）

思路：

• 前提：
  申请一个临时数组tmp，因为我们不能在原数组归并，不然会造成覆盖，需要在临时归并，在拷回原数组里。
  由于创建了临时数组，我们就需要在创建一个子函数用来专门递归，不然每次调用都会申请空间

• 子函数思路：

1. 将序列从中间分成两个区间[left，mid] [mid + 1，right]，调用递归，直到只剩一个数据，一个数据就表示有序了。
2. 在把递归的两个区间进行合并，begin1和end2表示左序列，begin1和end2表示右序列，比较两个序列的值插入到临时数组里，其中肯定会有一个先结束，当其中一个序列拷贝完了就停止拷贝。
3. 把剩下未合并的数据，全部放到tmp数组里。
4. 最后在tmp数组的数据拷到原数组里。

// 子函数：用来递归
void _MergeSort(int* a, int left, int right, int* tmp)
{
   
   
	if (left >= right)
		return;
	
	int mid = (left + right) >> 1;

	// 分区[left, right] -> [left, mid] [mid + 1, right]
	_MergeSort(a, left, mid, tmp);
	_MergeSort(a, mid + 1, right, tmp);

	// 标识归并两个有序的开始和结束
	int begin1 = left, end1 = mid;
	int begin2 = mid + 1, end2 = right;
	
	// 两个序列合并，肯定会有一个先结束
	int index = left;
	while (begin1 <= end1 && begin2 <= end2)
	{
   
   
		if (a[begin1] < a[begin2])
		{
   
   
			tmp[index++] = a[begin1++];
		}
		else
		{
   
   
			tmp[index++] = a[begin2++];
		}
	}

	// 处理剩下未合并完的数据，合并完的肯定不会进入循环
	while (begin1 <= end1)
		tmp[index++] = a[begin1++];

	while