實現二路歸併排序演算法

/*exp11-7.cpp*/
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#define MAXE 20/*線性表中最多元素個數*/
typedef int KeyType;
typedef char InfoType[10];
typedef struct/*記錄類型*/
{
 KeyType key;/*關鍵字項*/
 InfoType data;/*其他資料項目，類型為InfoType*/
}RecType;

void Merge(RecType R[],int low,int mid,int high)/*將兩個有序表R[low...mid]和R[mid+1...high]歸併為一個有序表R[low...high]*/
{
 RecType *R1;
 int i=low,j=mid+1,k=0;/*k是R1的下標,i,j分別為第1,2段的下標*/
 R1=(RecType *)malloc((high-low+1)*sizeof(RecType));/*動態分配*/
 while(i<=mid && j<=high)/*在第1段中的記錄放入R1中*/
  if(R[i].key<=R[j].key)/*將第1段中的記錄放入R1中*/
  {
   R1[k]=R[i];
   i++;k++;
  }
  else/*將第2段中記錄放入R1中*/
  {
   R1[k]=R[j];
   j++;k++;
  }
 while(i<=mid)/*將第1段餘下部分複製到R1*/
 {
  R1[k]=R[i];
  i++;j++;
 }
 while(j<=high)/*將第2段餘下部分複製到R1*/
 {
  R1[k]=R[j];
  j++;k++;
 }
 for(k=0,i=low;i<=high;k++,i++)/*將R1複製回R中*/
  R[i]=R1[k];
}

void MergePass(RecType R[],int length,int n)/*實現一趟歸併*/
{
 int i;
 for(i=0;i+2*length-1<n;i=i+2*length)/*歸併length長的兩相鄰子表*/
  Merge(R,i,i+length-1,i+2*length-1);
 if(i+length-1<n)/*餘下兩個子表，後者長度小於length*/
  Merge(R,i,i+length-1,n-1);/*歸併這兩個子表*/
}

void MergeSort(RecType R[],int n)/*二路歸併排序演算法*/
{
 int length,k,i=1;/*i用於累計歸併的趟數*/
 for(length=1;length<n;length=2*length)
 {
  MergePass(R,length,n);
  printf("  第%d趟歸併  ",i++);/*輸出每一趟的排序結果*/
  for(k=0;k<n;k++)
   printf("%4d",R[k].key);
  printf("\n");
 }
}

void main()
{
 int i,k,n=8;
 KeyType a[]={18,2,20,34,12,32,6,16};
 RecType R[MAXE];
 for(i=0;i<n;i++)
  R[i].key=a[i];
 printf("\n");
 printf(" 初始關鍵字  ");
 for(k=0;k<n;k++)/*輸出初始關鍵字序列*/
  printf("%4d",R[k].key);
 printf("\n");
 MergeSort(R,n);
 printf("   最後結果  ");
 for(k=0;k<n;k++)/*輸出最後關鍵字序列*/
  printf("%4d",R[k].key);
 printf("\n\n");
}