非递归版归并排序

非递归版的归并排序，省略了中间的栈空间，直接申请一段O(n)的地址空间即可，因此空间复杂度为O(n),时间复杂度为O(nlogn);

算法思想：

　　开始以间隔为1的进行归并，也就是说，第一个元素跟第二个进行归并。第三个与第四个进行归并；

　　然后，再以间隔为2的进行归并，1-4进行归并，5-8进行归并；

　　再以2*2的间隔，同理，知道2*k超过数组长度为止。

while(i<length){

        Merge(arr,temp,i,length);

        i *= 2;

    }

　　当不够两组进行归并是，如果超过k个元素，仍然进行归并；如果剩余元素不超过k个元素，那么直接复制给中间数组。

while(i <= length-2*k){

        sort(arr1,temp,i,i+k-1,i+2*k-1);

        i += 2*k;

    }

　

    if(i < length-k+1)//如过剩余个数比一个k长度还多...那么就在进行一次合并

        sort(arr1,temp,i,i+k-1,length-1);

    else

        for(j=i;j<length;j++)

            temp[j] = arr1[j];

主要代码：

void MergeSort(int *arr,int length){

    int *temp = (int *)malloc(sizeof(int)*length);

    int i = 1;

    while(i<length){

        Merge(arr,temp,i,length);

        i *= 2;

    }

}

void Merge(int *arr1,int *temp,int k,int length){

    int i = 0,j;

    while(i <= length-2*k){

        sort(arr1,temp,i,i+k-1,i+2*k-1);

        i += 2*k;

    }

    if(i < length-k+1)//如过剩余个数比一个k长度还多...那么就在进行一次合并

        sort(arr1,temp,i,i+k-1,length-1);

    else

        for(j=i;j<length;j++)

            temp[j] = arr1[j];

    for(i=0;i<length;i++){

        arr1[i] = temp[i];

    }

}

void sort(int *arr3,int *arr1,int begin,int m,int end){

    int i=begin,j=m+1,k,h;

    for(k=i; i<=m && j<=end;k++){

        if(arr3[i] < arr3[j])

            arr1[k] = arr3[i++];

        else

            arr1[k] = arr3[j++];

    }

    if(i <= m){

        for(h=0; h<=m-i;h++)

            arr1[k+h] = arr3[i+h];

    }else{

        for(h=0; h<=end-j;h++)

            arr1[k+h] = arr3[j+h];

    }

}

全部代码：

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <time.h>

int arrtest1[10] = {4,3,7,8,0,9,1,2,6,5};

int arrtest2[10] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};

int arrtest3[10] = {9,8,7,6,5,4,3,2,1,0};

void copy(int *from,int *arr,int length);

void print(int *arr,int length);

void MergeSort(int *arr,int length);

void Merge(int *arr1,int *temp,int k,int length);

void sort(int *arr3,int *arr1,int begin,int m,int end);

int main(){

    int Arr[10],i;

    copy(arrtest1,Arr,10);

    print(Arr,10);

    MergeSort(Arr,10);

    print(Arr,10);

    getchar();

    return 0;

}

void MergeSort(int *arr,int length){

    int *temp = (int *)malloc(sizeof(int)*length);

    int i = 1;

    while(i<length){

        Merge(arr,temp,i,length);

        i *= 2;

    }

}

void Merge(int *arr1,int *temp,int k,int length){

    int i = 0,j;

    while(i <= length-2*k){

        sort(arr1,temp,i,i+k-1,i+2*k-1);

        i += 2*k;

    }

    if(i < length-k+1)//如过剩余个数比一个k长度还多...那么就在进行一次合并

        sort(arr1,temp,i,i+k-1,length-1);

    else

        for(j=i;j<length;j++)

            temp[j] = arr1[j];

    for(i=0;i<length;i++){

        arr1[i] = temp[i];

    }

}

void sort(int *arr3,int *arr1,int begin,int m,int end){

    int i=begin,j=m+1,k,h;

    for(k=i; i<=m && j<=end;k++){

        if(arr3[i] < arr3[j])

            arr1[k] = arr3[i++];

        else

            arr1[k] = arr3[j++];

    }

    if(i <= m){

        for(h=0; h<=m-i;h++)

            arr1[k+h] = arr3[i+h];

    }else{

        for(h=0; h<=end-j;h++)

            arr1[k+h] = arr3[j+h];

    }

}

void copy(int *from,int *arr,int length){

    int i;

    for(i=0;i<length;i++){

        arr[i] = from[i];

    }

}



void print(int *arr,int length){

    int i;

    for(i=0;i<length;i++){

        printf("%d ",arr[i]);

    }

    printf("\n");

}

运行实例：