歸併排序歸併排序是建立在歸併操作上的一種有效排序演算法。該演算法是採用分治法(Divide
and Conquer)的一個非常典型的應用。值得注意的是歸併排序是一種穩定的排序方法。將已有序的子序列合并,得到完全有序的序列;即先使每個子序列有序,再使子序列段間有序。若將兩個有序表合并成一個有序表,稱為2-路歸併。演算法描述
歸併操作的工作原理如下:第一步:申請空間,使其大小為兩個已經排序序列之和,該空間用來存放合并後的序列第二步:設定兩個指標,最初位置分別為兩個已經排序序列的起始位置第三步:比較兩個指標所指向的元素,選擇相對小的元素放入到合并空間,並移動指標到下一位置時間複雜度:時間複雜度為O(nlogn) 這是該演算法中最好、最壞和平均的時間效能。空間複雜度為 O(n)比較操作的次數介於(nlogn) / 2和nlogn - n + 1。賦值操作的次數是(2nlogn)。歸併演算法的空間複雜度為:0 (n)歸併排序比較佔用記憶體,但卻效率高且穩定的演算法。
(以上摘抄自百度百科)
代碼實現
自頂向上實現:
//使用輔助數組實現歸併的過程
void MergeSort(int *aux, int *data, int l, int m, int h){int k=0, i=l, j=m+1;for(k=l; k<=h; k++){if(i>m) aux[k]=data[j++];else if(j>h) aux[k]=data[i++];else if(data[i]<data[j]) aux[k]=data[i++];elseaux[k]=data[j++];}for(k=l; k<=h; k++)data[k]=aux[k];}
用遞迴實現排序的過程(自頂向下歸併)
void Sort(int *aux, int *data, int l, int h){if(l<h){int m=l+(h-l)/2;Sort(aux, data, l, m);Sort(aux, data, m+1, h);MergeSort(aux,data, l, m, h);}}
用非遞迴實現排序的過程(自底向上歸併)
void NonRerMerSort(int *aux, int *data, int l, int h){int i=l, j;for(i=l; i<=h; i=2*i){for(j=l; j<=h-i; j+=2*i)MergeSort(aux, data, j, i+j-1, Min(j+2*i-1,h));}}