数组的几种排序算法的实现(3)

算法描述

归并操作的工作原理如下:
第一步:申请空间,使其大小为两个已经排序序列之和,该空间用来存放合并后的序列
第二步:设定两个指针,最初位置分别为两个已经排序序列的起始位置
第三步:比较两个指针所指向的元素,选择相对小的元素放入到合并空间,并移动指针到下一位置
重复步骤3直到某一指针超出序列尾
将另一序列剩下的所有元素直接复制到合并序列尾

归并排序

归并排序具体工作原理如下(假设序列共有n个元素):
将序列每相邻两个数字进行归并操作(merge),形成floor(n/2)个序列,排序后每个序列包含两个元素
将上述序列再次归并,形成floor(n/4)个序列,每个序列包含四个元素
重复步骤2,直到所有元素排序完毕
示例代码

C语言

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//归并操作
void Merge(int sourceArr[], int targetArr[], int startIndex, int midIndex, int endIndex)
{
    int i, j, k;
    for(i = midIndex+1, j = startIndex; startIndex <= midIndex && i <= endIndex; j++)
    {
        if(sourceArr[startIndex] < sourceArr[i])
        {
            targetArr[j] = sourceArr[startIndex++];
        }
        else
        {
            targetArr[j] = sourceArr[i++];
        }
    }
 
    if(startIndex <= midIndex)
    {
        for(k = 0; k <= midIndex-startIndex; k++)
        {
            targetArr[j+k] = sourceArr[startIndex+k];
        }
    }
 
    if(i <= endIndex)
    {
        for(k = 0; k <= endIndex- i; k++)
        {
            targetArr[j+k] = sourceArr[i+k];
        }
    }
}
//内部使用递归,空间复杂度为n+logn
void MergeSort(int sourceArr[], int targetArr[], int startIndex, int endIndex)
{
    int midIndex;
    int tempArr[100]; //此处大小依需求更改
    if(startIndex == endIndex)
    {
        targetArr[startIndex] = sourceArr[startIndex];
    }
    else
    {
        midIndex = (startIndex + endIndex)/2;
        MergeSort(sourceArr, tempArr, startIndex, midIndex);
        MergeSort(sourceArr, tempArr, midIndex+1, endIndex);
        Merge(tempArr, targetArr,startIndex, midIndex, endIndex);
    }
}
 
//调用
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    int a[8]={50,10,20,30,70,40,80,60};
    int b[8];
    MergeSort(a, b, 0, 7);
    for(int i = 0; i < sizeof(a) / sizeof(*a); i++)
        cout << b[i] << ' ';
    cout << endl;
    system("pause");
    return 0;
}