归并排序

归并排序，是创建在归并操作上的一种有效的排序算法，效率为O(nlogn)。1945年由约翰·冯·诺伊曼首次提出。该算法是采用分治法(Divide and Conquer)的一个非常典型的应用，且各层分治递归可以同时进行。速度仅次于快速排序，为稳定排序算法，一般用于对总体无序，但是各子项相对有序的数列，归并排序的比较次数小于快速排序的比较次数，移动次数一般多于快速排序的移动次数。

归并操作

归并操作，也叫归并算法，指的是将两个已经排序的序列合并成一个序列的操作。

归并排序原理

既然归并排序采用的是分治法，并且依托于归并操作，那么其思想肯定是分而治之。我们知道归并操作是将两个有序的数列合并到一个有序的序列，那么对于一个无序的长序列，可以把它分解为若干个有序的子序列，然后依次进行归并。如果我们说每一个数字都是单独有序的序列，那么只要把原始长序列依次分解，直到每个子序列都只有一个元素的时候，再依次把所有的序列进行归并，直到序列数为1

归并排序的实现方法

递归法

原理如下(假设序列共有n个元素)：

1. 将原始序列从中间分为左、右两个子序列，此时序列数为2
2. 将左序列和右序列再分别从中间分为左、右两个子序列，此时序列数为4
3. 重复以上步骤，直到每个子序列都只有一个元素，可认为每一个子序列都是有序的
4. 最后依次进行归并操作，直到序列数变为1

参考代码

void Merge(int r[],int r1[],int s,int m,int t){ int i=s; int j=m+1; int k=s; while(i<=m&&j<=t) { if(r[i]<=r[j]) r1[k++]=r[i++]; else r1[k++]=r[j++]; } while(i<=m) r1[k++]=r[i++]; while(j<=t) r1[k++]=r[j++]; for(int l=0; l<8; l++) r[l]=r1[l];} void MergeSort(int r[],int r1[],int s,int t){ if(s==t) return; else { int m=(s+t)/2; MergeSort(r,r1,s,m); MergeSort(r,r1,m+1,t); Merge(r,r1,s,m,t); }}

迭代法

原理如下(假设序列共有n个元素)：

1. 将序列每相邻两个数进行归并操作，形成ceil(n/2)个序列，排序后每个序列包含两/一个元素
2. 将序列每相邻的两个有序子序列进行归并操作，形成ceil(n/4)个序列，每个序列包含四/三个元素
3. 重复步骤2，直到所有元素排序完毕，即序列数为1个

参考代码

void Merge(int*a,int low,int mid,int high){ inti=low,j=mid+1,k=0; int *temp=(int*)malloc((high-low+1)*sizeof(int)); while(i<=mid&&j<=high) a[i]<=a[j]?(temp[k++]=a[i++]):(temp[k++]=a[j++]); while(i<=mid) temp[k++]=a[i++]; while(j<=high) temp[k++]=a[j++]; memcpy(a+low,temp,(high-low+1)*sizeof(int)); free(temp);}void MergeSort(int*a,int n){ int length; for(length=1; length