排序算法之归并排序(模板类)

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本文介绍了一种通用的归并排序算法实现，该算法适用于多种数据类型。通过定义元素类和归并排序类，实现了对数组的排序操作，并详细展示了归并过程。此算法能够有效地对不同类型的数据进行排序。

#include<algorithm>
using namespace std;
template <class T>
class element
{
public:
	element() { key = T(0);}
	~element() {};
public:
	T key;
};
#pragma once
class merge_sort
{
public:
	merge_sort(void);
	~merge_sort(void);
	// 排序算法
	template <class T>
	void Sort(element<T> list[], int n);
	// 归并
	template <class T>
	void Merge(element<T> list[], element<T> sorted[], int i, int m, int n);
	template <class T>
	void merge_pass(element<T> list[], element<T> sorted[], int n, int length);
};
template <class T>
void merge_sort::Sort(element<T> list[], int n)
{
	int length = 1;
	element<T> *extra = new element<T>[2*n];

	while(length < n)
	{
		merge_pass(list, extra, n , length);
		length *= 2;
		merge_pass(extra, list, n, length);
		length *= 2;
	}
	delete[]extra;
}
// 归并两个已经排序的表
// 将list[i],...,list[m] 和list[m+1],...,list[n]两个有序表归并为一个有序表(sorted[i],...,sorted[n])
template <class T>
void merge_sort::Merge(element<T> list[], element<T>  sorted[], int i, int m, int n)
{
	// merge two sorted list files: list[i],...,list[m], \
	// and obtain a sorted list: sorted[i],...,sorted[n]
	int j,k,t;
	j = m+1; // index for the second sublist
	k = i;
	while(i <= m && j <=n )
	{
		if(list[i].key <= list[j].key)
		{
			sorted[k++] = list[i++];
		}
		else
		{
			sorted[k++] = list[j++];
		}
	}
	if(i > m)
	{
		for(t = j; t <= n; t++)
		{
			sorted[k+t-j] = list[t];
		}
	}
	else
	{
		for(t = i; t <= m; t++)
		{
			sorted[k+t-i] = list[t];
		}
	}
}
template <class T>
void merge_sort::merge_pass(element<T> list[], element<T> sorted[], int n, int length)
{
	int i = 0, j = 0;
	for(i = 0; i <= n-2*length; i += 2*length)
	{
		Merge(list, sorted, i, i+length-1, i+2*length-1);
	}
	if( i+length < n)
	{
		Merge(list, sorted, i, i+length-1, i+2*length-1);
	}
	else
	{
		for(j=i; j < n; j++)
		{
			sorted[j] = list[j];
		}
	}
}