归并排序

归并排序就是将数组不断的分解(这里是二分),直到分解为独立的数据单元,再回溯、两两比较、排序,最终得到有序的数组。
对数据的左右二分、合并的过程可以理解成为一个“后序遍历”。

例如:

归并排序_第1张图片

以下代码参考自:白话经典算法系列之五 归并排序的实现;原文写的很好,但我稍作了改动,便于理解。
不想多说什么,代码有详细注释,我想关键点是:递归二分、合并的“后序遍历”方法的理解。

#include<iostream>
using namespace std;

#define  MAXSIZE  10
void  printArray(int array[],int n)
{
    for(int i = 0; i < n; ++i)
        cout<<array[i]<<" ";
    cout<<endl;
}

//将两个有序数列array[first...mid] 和 array[mid+1...last] 合并。
void mergearray(int array[], int first, int mid, int last, int temp[])
{
	//cout<<"[mid2] = "<<mid<<endl;
	cout<<"[ first = "<<first<<" , mid = "<<mid<<" ,last = "<<last <<" ] "<<endl;
    int part1_first = first, part1_last = mid;//第一部分有序数
    int part2_first = mid+1, part2_last = last;//第二部分有序数
    int t = 0;//用于temp下标计数
    
	//依次比较两部分有序数,依次将两者中的数(合并)按序存入temp[]中
    while (part1_first <= part1_last && part2_first <= part2_last)
    {
        if (array[part1_first] <= array[part2_first])
            temp[t++] = array[part1_first++];
        else
            temp[t++] = array[part2_first++];
    }
    //将剩余的(有序part1)数存入temp[]
    while (part1_first <= part1_last)
	{
        temp[t++] = array[part1_first++];
	}
	//将剩余的(有序part2)数存入temp[]
    while (part2_first <= part2_last)
        temp[t++] = array[part2_first++];

    cout<<" temp = ";
	printArray(temp, MAXSIZE);	
	//放回array[]
    for (int i = 0; i < t; ++i)
	{
        array[first + i] = temp[i];
		temp[i] = 0;
	}	
	cout<<"array = ";
	printArray(array, MAXSIZE);		
}

void mergesort(int array[], int first, int last, int temp[])
{
    //通过递归,不断的将数组二分为两部分,最小的数据部分为1个
    if (first < last)
    {
        int mid = (first + last) / 2;
		//cout<<"********** mid1 = "<<mid<< " *********"<<endl;
		cout<<"******* first = "<<first<<" , mid = "<<mid<<" ,last = "<<last <<" ******* "<<endl;
        mergesort(array, first, mid, temp);     //前半部分有序
        mergesort(array, mid + 1, last, temp);  //后半部分有序
        mergearray(array, first, mid, last, temp); //再将两个有序数列比较、合并
    }
}

bool MergeSort(int array[], int n)
{
    /*
    int *p = new int[n];
    if (p == NULL)
        return false;
    mergesort(array, 0, n - 1, p);
    delete[] p;
    return true;*/
    int tempArray[MAXSIZE]={0};
	mergesort(array, 0, n - 1, tempArray);
	return true;
}

int main()
{
    //int array[MAXSIZE] = {23, 34, 45, 78, 90, 12, 49, 92, 32, 19};
	int array[MAXSIZE] = {9,8,7,6,5,4,3,2,1,0};
	//int array[ ] = {9,8,7,1,2,3,6,5,4,0,19,18,17,11,12,13,16,15,14,10,29,28,27,21,22,23,26,25,24,20};	

	//int array[MAXSIZE] = {4,3,2,1};
    printArray(array, MAXSIZE);
    bool bValue = MergeSort(array, MAXSIZE);
    if(!bValue)
    {
        cout<<"MergeSort  Failed!! "<<endl;
    }
    printArray(array, MAXSIZE);
}


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