排序算法之归并排序
来源:互联网 发布:剑网三捏脸数据下载 编辑:程序博客网 时间:2024/06/10 12:55
问题描述:
输入一个原始数列,把它进行升序排序,从小到大输出。
例如:给定数列如下:
5 15 99 45 12 1 90 19 33 41
排序后的结果为:
1 5 12 15 19 33 41 45 90 99
归并排序是分之思想的典型应用,首先对N个元素进行排序是一个大的问题,我们把它对半拆分成左右两个部分,这样对N个元素排序的问题,就拆分成对【0,(N - 1)/2】和【(N - 1)/2+ 1, N -1】进行排序的子问题,如果两个子问题都解决了,我们再对两个序列进行合并,就解决了原问题,以此类推,一直分解到只有一个元素,然后再依次往上进行合并,分治思想其实就是把原问题拆分成子问题进行解决,然后把解决的结果再合并给原问题。
下标值序号: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
原始状态为: 5 15 99 45 12 1 90 19 33 41
第一趟排序: (5 15) (99) (12 45) (1 90) (19) (33 41)(括号中是进行的分组)
第二趟排序: (5 15 99) (12 45) (1 19 90) (33 41)(对上一步的分组进行合并)
第三趟排序: (5 12 15 45 99) (1 19 33 41 90)
第四趟排序: (1 5 12 19 15 33 41 45 90 99)
从上面我们可以发现:
1. 对于N个数的数列来说,归并排序是先把原数列进行分组,然后分组排好之后再进行合并
2. 归并排序是稳定的排序,因为分组和合并的过程中,不会改变相同的数直接的顺序
3. 归并排序划分子问题是对半分解的
4. 在归并排序的过程中用到了一个辅助的数组
5. 归并排序的速度虽然比快速排序要慢一点,但是他可以使用于任何进行,也就是说不管初始数列是什么,归并排序的时间复杂度都是O(nlogn)
PS:归并排序有一个非常典型的应用就是求数列的逆序数的数目,在下一篇文章中将给出算法
参考代码:
#include<stdio.h>int arr[] = { 5, 15, 99, 45, 12, 1, 90, 19, 33, 41 };int tmp[100];void Merge(int s, int m, int t){ int i = s, j = m + 1, k = s; while (i <= m && j <= t) { if (arr[i] <= arr[j]) tmp[k++] = arr[i++]; else tmp[k++] = arr[j++]; } while (i <= m) tmp[k++] = arr[i++]; while (j <= t) tmp[k++] = arr[j++];}void MergeSoft(int s, int t){ int i, m; if (s < t) { m = (s + t) / 2; MergeSoft(s, m); MergeSoft(m + 1, t); Merge(s, m, t); for (i = s; i <= t; i++) arr[i] = tmp[i]; }}int main(){ int i, nCount = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); printf("排序前\n"); for (i = 0; i < nCount; i++) printf("%d ", arr[i]); printf("\n"); MergeSoft(0, nCount - 1); printf("\n排序后\n"); for (i = 0; i < nCount; i++) printf("%d ", arr[i]); printf("\n"); return 0;}
运行结果:
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