归并排序

归并排序（Merge sort）是建立在归并操作上的一种有效的排序算法。该算法是采用分治法（Divide and Conquer）的一个非常典型的应用。
作为一种典型的分而治之思想的算法应用，归并排序的实现由两种方法：

• 自上而下的递归（所有递归的方法都可以用迭代重写，所以就有了第 2 种方法）；
• 自下而上的迭代；

1. 算法步骤

• 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；
• 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；
• 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 直到某一指针达到序列尾；
• 将另一序列剩下的所有元素直接复制到合并序列尾。

2.代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void
merge(int arr[], int temp[], int start, int middle, int end)
{
    int i = start, j = middle + 1, k = start;
    while (i <= middle && j <= end) {
        if (arr[i] > arr[j]) {
            temp[k++] = arr[j++];
        } else {
            temp[k++] = arr[i++];
        }
    }
    while (i <= middle) {
        temp[k++] = arr[i++];
    }
    while (j <= end) {
        temp[k++] = arr[j++];
    }
    for (i = start; i <= end; i++) {
        arr[i] = temp[i];
    }
}

int
merge_sort(int arr[], int temp[], int start, int end)
{
    int middle;
    if (start < end) {
        middle = start + (end - start) / 2;
        merge_sort(arr, temp, start, middle);
        merge_sort(arr, temp, middle + 1, end);
        merge(arr, temp, start, middle, end);
    }
}

int
main()
{
    int arr[] = {22, 34, 3, 32, 82, 55, 89, 50, 37, 5, 64, 35, 9, 70};
    int len = (int) sizeof(arr) / sizeof(*arr);
    int *temp_arr = (int *)malloc(len * sizeof(int));
    merge_sort(arr, temp_arr, 0, len - 1);
    free(temp_arr);
    int i;
    for (i = 0; i < len; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("\n");
    return 0;
}

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2020.10.19 15:02 深圳