C++實現自頂向下的歸併排序演算法_C 語言

本文執行個體講述了C++實現自頂向下的歸併排序演算法。分享給大家供大家參考，具體如下：

一. 演算法描述

自頂向下的歸併排序：採用分治法進行自頂向下的程式設計方式，分治法的核心思想就是分解、求解、合并。

1. 先將長度為N的無序序列分割平均分割為兩段
2. 然後分別對前半段進行歸併排序、後半段進行歸併排序
3. 最後再將排序好的前半段和後半段歸併

過程（2）中進行遞迴求解，最終下圖詳細的分解了自頂向下的合并演算法的實現過程：

二. 演算法實現

/*=============================================================================##   FileName:  mergeSort.c#   Algorithm: 歸併排序（自頂向下）#   Author:   Knife#   Created:  2014-06-14 16:40:02#=============================================================================*/#include<stdio.h>#include<stdlib.h>void merge_sort(int* intArr, int intArr_len);void merge_array(int* intArr1, int len1, int* intArr2, int len2);void main(){  int intArr[] = {8,3,6,4,2,9,5,4,1,7};  int n = sizeof (intArr) / sizeof (intArr[0]);  int i = 0;  merge_sort(intArr, n);  for(;i<n;i++){    printf("%d ",intArr[i]);  }  printf("\n");}//歸併排序（自頂向下）void merge_sort(int* intArr, int intArr_len){  if(intArr_len > 1){    int* intArr1 = intArr;    int intArr1_len = intArr_len/2;    int* intArr2 = intArr + intArr_len/2;    int intArr2_len = intArr_len - intArr1_len;    //分別歸併排序    merge_sort(intArr1,intArr1_len);    merge_sort(intArr2,intArr2_len);    //排序    merge_array(intArr1, intArr1_len, intArr2, intArr2_len);  }}//合并兩個數組，並排序void merge_array(int* intArr1, int len1, int* intArr2, int len2){  //申請分配空間  int* list = (int*) malloc((len1+len2) * sizeof (int));  int i = 0, j = 0, k = 0;  while(i < len1 && j < len2){     // 把較小的那個資料放到結果數組裡， 同時移動指標    list[k++] = (intArr1[i] < intArr2[j]) ? intArr1[i++] : intArr2[j++];  }  // 如果 intArr1 還有元素，把剩下的資料直接放到結果數組  while(i < len1){    list[k++] = intArr1[i++];  }  // 如果 intArr2 還有元素，把剩下的資料直接放到結果數組  while(j < len2){    list[k++] = intArr2[j++];  }   // 把結果數組 copy 到 intArr1 裡  for(i = 0; i < k; i++){    intArr1[i] = list[i];  }  //釋放申請的空間  free(list);}

三. 演算法分析

平均時間複雜度：O(nlog2n)
空間複雜度：O(n)  (用於儲存有序子序列合并後有序序列)
穩定性：穩定

希望本文所述對大家C++程式設計有所協助。