C++排序算法:归并排序详解
目录
一、归并排序
二、基本算法
1、分离
2、合并
3、图片讲解
三、C++代码实现
1、分离函数
2、合并函数
3、C++完整代码
4、样例
四、总结
一、归并排序
归并排序(Merge Sort)是建立在归并操作上的一种既有效又稳定的排序算法,该算法是采用
分治法(Divide and Conquer)的一个非常典型的应用。将已有序的子序列合并,得到完全有序的
序列。即先使每个子序列有序,再使子序列段间有序。若将两个有序表合并成一个有序表,称为二
路归并。
二、基本算法
1、分离
将已有数列不断分离成两段长度基本相同(当已有数列长度是奇数时,则一半长一半短),直到分离成长度为 1 的 n 个数列(其实就是 n 个数)。
2、合并
将数列两两合并,每次合并时进行比较和排序,直到完成排序。
3、图片讲解
将一个无序数列排好序:
先是分离成长度为 1 的 n 个数列,然后再合并,合并过程中两个红色区域代表两两比较,然后将小的放在前面。
三、C++代码实现
1、分离函数
void mergesort(int x,int y) //分离,x 和 y 分别代表要分离数列的开头和结尾
{if (x>=y) return; //如果开头 ≥ 结尾,那么就说明数列分完了,就要返回int mid=(x+y)/2; //将中间数求出来,用中间数把数列分成两段mergesort(x,mid);mergesort(mid+1,y); //递归,继续分离merge(x,mid,y); //分离玩之后就合并
}
2、合并函数
void merge(int low,int mid,int high) //归并
//low 和 mid 分别是要合并的第一个数列的开头和结尾,mid+1 和 high 分别是第二个数列的开头和结尾
{int i=low,j=mid+1,k=low;//i、j 分别标记第一和第二个数列的当前位置,k 是标记当前要放到整体的哪一个位置while (i<=mid && j<=high) //如果两个数列的数都没放完,循环{if (a[i]<a[j])b[k++]=a[i++];elseb[k++]=a[j++]; //将a[i] 和 a[j] 中小的那个放入 b[k],然后将相应的标记变量增加} // b[k++]=a[i++] 和 b[k++]=a[j++] 是先赋值,再增加while (i<=mid)b[k++]=a[i++];while (j<=high)b[k++]=a[j++]; //当有一个数列放完了,就将另一个数列剩下的数按顺序放好for (int i=low;i<=high;i++)a[i]=b[i]; //将 b 数组里的东西放入 a 数组,因为 b 数组还可能要继续使用
}
3、C++完整代码
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <cstdio>
using namespace std;
int n,a[12000],b[12000];
void merge(int low,int mid,int high)
{int i=low,j=mid+1,k=low;while (i<=mid && j<=high){if (a[i]<a[j])b[k++]=a[i++];elseb[k++]=a[j++];}while (i<=mid)b[k++]=a[i++];while (j<=high)b[k++]=a[j++];for (int i=low;i<=high;i++)a[i]=b[i];
}
void mergesort(int x,int y)
{if (x>=y) return;int mid=(x+y)/2;mergesort(x,mid);mergesort(mid+1,y);merge(x,mid,y);
}
int main()
{cin >>n;for (int i=1;i<=n;i++)cin >>a[i];mergesort(1,n); //调用函数for (int i=1;i<=n;i++)cout <<a[i] <<" ";return 0;
}
4、样例
输入:
5
5 8 1 3 4
输出:
1 3 4 5 8
四、总结
今天我们学习了排序中又快又稳定的算法:归并排序,时间复杂度为 O(nlogn) 。代码很简洁,很容易懂,点个赞再走吧!
另外,想了解排序的稳定性,请移步至:
C++——排序的稳定性_闪耀的天狼星的博客-CSDN博客排序算法的稳定性https://blog.csdn.net/DUXS11/article/details/125468174?spm=1001.2014.3001.5501
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