排序算法练习-归并排序（自底向上的归并排序）

介绍

归并排序是一种时间复杂度为O(n log n)级别的排序算法，并且是一种稳定的排序算法。因为它划分出的每一部分在空间上都是大小相同的。下面用C++实现了一个基本的归并排序算法，并对其进行优化改进。

具体思路

• 将需要排序的数组arr[l…r]一分为二，并设定一个中间位置索引mid，直到每组元素只有一个元素。
• 开辟一个临时数组temp[0…r-l]，复制当前需要排序的数组arr[l…r]。
• 分别对temp[0…mid-l]和temp[mid-l+1…r-l]的首元素比较，符合排序要求覆盖到arr，直到所有temp中的元素都重新覆盖原来到arr数组。

代码实现

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;

template<class T>
void _merge(T arr[], int l, int mid, int r) {
   
    //开辟一个临时数组用于存放归并后的元素
    T* temp = new T[r-l+1];
    for(int i = l; i <= r; i++) {
   
        temp[i-l] = arr[i];
    }
    int i = l;
    int j = mid+1;
    for(int k = l; k <= r; k++) {
   
        //当左边元素都已排好
        if(i > mid) {
   
            arr[k] = temp[j-l];
            j++;
        }
        //当右边元素都排好
        else if(j > r) {
   
            arr[k] = temp[i-l];
            i++;
        }
        //左边元素较小时
        else if(temp[i-l