排序算法之归并排序

简述

归并排序是把序列递归地分成短序列，递归出口是短序列只有1个元素(认为直接有序)或者2个序列(1次比较和交换)，然后把各个有序的段序列合并成一个有序的长序列，不断合并直到原序列全部排好序。可以发现，在1个或2个元素时，1个元素不会交换，2个元素如果大小相等也没有人故意交换，这不会破坏稳定性。那么，在短的有序序列合并的过程中，稳定是是否受到破坏？没有，合并过程中我们可以保证如果两个当前元素相等时，我们把处在前面的序列的元素保存在结果序列的前面，这样就保证了稳定性。所以，归并排序也是稳定的排序算法。

实现

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include<stdio.h>#include<string.h>#include<stdlib.h>void prinf(int arr[], int len){for (int i = 0; i < len; i++){printf("%d ", arr[i]);}printf("\n");}void merge(int arr[], int start, int mid, int end){if (start>mid || mid > end){return;}int i = start;//左半部分数组头指针int j = mid + 1;//右半部分数组头指针int k = 0;//辅助数组头指针//创建一个辅助数组,在堆空间申请内存。int *temp = (int *)malloc((end - start + 1) * sizeof(int));//从小到大排序， 把小的先放入辅助数组中while (i <= mid && j <= end){if (arr[i] < arr[j]){temp[k++] = arr[i++];}else{temp[k++] = arr[j++];}}while (i <= mid){temp[k++] = arr[i++];}while (j <= end){temp[k++] = arr[j++];}//把temp中的元素放入arr中，覆盖原空间数据for ( i = start, j = 0; i <=end; i++, j++){arr[i] = temp[j];}//释放内存free(temp);//指针指向NULLtemp = NULL;}void merge_sort(int arr[], int start, int end){//设置退出递归条件if (start == end){return;}int mid = (start + end) / 2;//拆分左半部分merge_sort(arr, start, mid);//拆分右半部分merge_sort(arr, mid + 1, end);//拆分完后 合并有序序列merge(arr, start, mid, end);}void test(){int arr[] = { 1, 8, 4, 6, 2, 0, 7, 3, 9, 5 };int len = sizeof(arr) / sizeof(int);printf("未排序: ");//未排序打印prinf(arr, len);//归并排序merge_sort(arr, 0, len-1);printf("排序后: ");//排序后打印prinf(arr, len);}int main(){test();system("pause");return EXIT_SUCCESS;}