归并排序（nlogn）

归并排序（自顶而下）

#include <iostream>
#include "InsertionSort.h"
using namespace std;
//将arr[l..mid]和arr[mid+1...r]两部分进行归并
template<typename T>
void __merge(T arr[], int l, int mid, int r){
T aux[r-l+1];
for(int i = l; i <= r; i++){
aux[i - l] = arr[i];
}
int i = l, j = mid+1;
for(int k = l; k <= r; k++){
if(i > mid){
arr[k] = aux[j-l];
j++;
}
else if(j > r){
arr[k] = aux[i-l];
i++;
}
else if(aux[i-l] < aux[j-l]){
arr[k] = aux[i-l];
i++;
}
else{
arr[k] = aux[j-l];
j++;
}
}
}
//递归使用归并排序，对arr[l...r]的范围进行排序
template<typename T>
void __mergeSort( T arr[], int l, int r){
//if(l >= r) return;
//归并排序优化二
// 对于小规模数组,使用插入排序
if( r - l <= 15){
insertionSort(arr, l, r);
return;
}
int mid = (l+r)/2;
__mergeSort(arr, l, mid);
__mergeSort(arr, mid+1, r);
//__merge(arr, l, mid, r);
// 对于arr[mid] <= arr[mid+1]的情况,不进行merge
// 对于近乎有序的数组非常有效,但是对于一般情况,有一定的性能损失
if( arr[mid] > arr[mid+1] ) //归并排序优化一
__merge(arr, l, mid, r);
}
template<typename T>
void mergeSort( T arr[], int n){
__mergeSort(arr, 0, n-1);
}

归并排序（自底而上）

//————————————自底向上归并排序————————————————————————————————————
template<typename T>
void mergeSortBU( T arr[], int n){
//for(int sz = 1; sz <= n; sz += sz){
//for(int i = 0; i + sz < n; i += sz + sz){
//// 对 arr[i...i+sz-1] 和 arr[i+sz...i+2*sz-1] 进行归并
//__merge( arr, i, i+sz-1, min(i+sz+sz-1, n-1) );
//}
//}
//mergeSort Bottom Up 优化
for(int i = 0; i < n; i += 16 )
insertionSort(arr, i, min(i+15,n-1));
for(int sz = 16; sz <= n; sz += sz){
for(int i = 0; i < n-sz; i += sz + sz ){
if( arr[i+sz-1] > arr[i+sz] )
   __merge(arr, i, i+sz-1, min(i+sz+sz-1,n-1) );
}
}
}