c语言归并排序（详解）

归并排序是一种分治算法，它将列表分割成较小的子列表，然后递归地对子列表进行排序，最后将这些子列表合并以产生已排序的列表。基本概念包括：

1. 分割：将列表分割成较小的子列表，直到子列表的长度为1或0。
2. 排序：递归地对子列表进行排序，直到所有子列表都已经有序。
3. 合并：将已排序的子列表合并，通过比较两个子列表的元素，并按顺序放入一个新的列表中，直到所有子列表合并成一个已排序的列表。

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归并排序项目结构：

归并排序cpp代码截图：
归并排序cpp代码：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

#define MAX 10
using namespace std;


int* CreateArray() {
    // 开辟内存空间
    srand((unsigned int)time(NULL));
    int* arr = (int*)malloc(sizeof(int) * MAX);
    for (int i = 0; i < MAX; i++) {
        arr[i] = rand() % MAX;
    }
    return arr;
}
// 打印函数
void PrintArray(int arr[], int length) {
    for (int i = 0; i < length; i++) {
        cout << arr[i] << " ";

    }
    cout << endl;

}
// 合并算法
void Merge(int arr[], int start, int end,int mid, int* temp) {
    int i_start = start;
    int i_end = mid;
    int j_start = mid + 1;
    int j_end = end;
    // 表示辅助空间有多少个元素
    int length = 0; 
    // 合并两个有序序列
    while (i_start <= i_end && j_start <= j_end) {
        if (arr[i_start] < arr[j_start]) {
            temp[length] = arr[i_start];
            length++;
            i_start++;
        }
        else {
            temp[length] = arr[j_start];
            j_start++;
            length++; 
        }
    }
    // 遍历i这个序列
    while (i_start <= i_end) {
        temp[length] = arr[i_start];
        i_start++;
        length++;
    }
    // 遍历j序列
    while (j_start <= j_end) {
        temp[length] = arr[j_start];
        length++;
        j_start++;
    }
    // 将辅助空间中的数据覆盖到原来的空间
    for (int i = 0; i < length; i++) {
        arr[start + i] = temp[i];
    }
}

// 排序函数:归并排序
void MergeSort(int arr[],int start,int end,int* temp) {
    if (start >= end) {
        return;
    

    }
    
    int mid = (start + end) / 2;
    // 分组:左半边
    MergeSort(arr,start,mid,temp);
    // 分组:右半边
    MergeSort(arr, mid + 1, end, temp);
    // 合并
    Merge(arr,start,end,mid,temp);



}

int main()
{
    // 创建一个数组
    int* myArr = CreateArray();
    PrintArray(myArr, MAX);
    // 辅助空间
    int* temp = (int*)malloc(sizeof(int) * MAX);
    MergeSort(myArr, 0, MAX - 1,temp);
    PrintArray(myArr, MAX);
    // 释放空间
    free(temp);
    free(myArr);
}

归并排序运行结果：