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c++?深入理解歸并排序的用法_C 語言

作者：YR_T ? 更新時間： 2022-06-01 編程語言

hello??

昨天發了個堆排序，竟然上了熱榜

所以，今天來發一下歸并排序

上次的堆排序似乎好多人沒看懂，其實這些還是比較基礎滴??

廢話不多說，直接進入正題

分治算法

如果你要學歸并排序，首先你要學一下分治

所謂分治，就是分開治理，把大問題化成小問題，逐個解決，再合到一起

這也就是歸并排序的精髓

這種算法時間復雜度低，原理也比較簡單

歸并排序

首先來看這張圖

watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETkBZUl9U,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16

圖片中把一個數組分成了一個一個的元素，在合并的過程中排序

怎么分

分的方法其實很簡單，一個遞歸就可以解決

如果你是初學者，可能沒有完全把遞歸學透徹

簡單說，遞歸就是在函數內部調用自己的函數

遞歸都要有一個出口，否則就會變成死循環

遞歸的出口

我們在函數參數上寫1)一個數組(要被排序的數組)2)分的開始和結束(first和end)

如果first<end,那么我們可以繼續遞歸，如果不滿足條件，遞歸結束

還要定義一個中間，前面那行代碼是分左邊，也就是開始~中間，后面那行代碼是分右邊，也就是中間+1~末尾

 
void merge_sort(int array[],int first,int end)  
{
	if(first < end){
		int center = (first + end)/2;     //得到中間數
		merge_sort(array,first,center);   
		merge_sort(array,center+1,end);
	}
}

“并”的實現

按照上面的圖片，我們每排一下序就給它并一下

具體代碼實現

void merge(int array[],int first,int center,int end)
{
 
	int n1 = center - first + 1;
	int n2 = end - center;
	int L[n1+1];
	int R[n2+1];
	for(int i = 0; i < n1; i++ )
	{
		L[i] = array[first+i];     //得到前面一部分數組
	}
	//printArray(L,n1);
	for(int j = 0; j < n2; j++ )
	{
		R[j] = array[center+j+1]; //得到后面一部分數組
	}
	//printArray(R,n2);
	L[n1] = 1000;    //設置哨兵
	R[n2] = 1000;	 //設置哨兵
	//cout << "R[5] =" << R[4] << endl;
	int k1 = 0;
	int k2 = 0;
	for (int k = first; k <= end; ++k)    //把得到的兩個數組進行排序合并
	{	
		//cout << L[k1] <<endl;
		//cout << R[k2] <<endl;
		if(L[k1] <= R[k2])
		{	
			//cout << L[k1] <<endl;
			array[k] = L[k1];
			//cout << array[k] << endl;
			//cout << "k1 =" << k1 << endl;
			k1 = k1 + 1; 
		}else{
			//cout << R[k2] <<endl;
			array[k] = R[k2];
			//cout << array[k] << endl;
			//cout << "k2 =" << k2 << endl;
			k2 = k2 + 1; 
		}
		//cout << array[k] <<endl;
	}
	//printArray(array,10);
}

加到“分”函數里

因為我們分完了要并，所以我們把“并”函數寫進“分”函數里

void merge_sort(int array[],int first,int end)  
{
	if(first < end){
		int center = (first + end)/2;     //得到中間數
		merge_sort(array,first,center);   
		merge_sort(array,center+1,end);
		merge(array,first,center,end);
	}
}

完整代碼

加上int main()就行

#include <iostream>
using namespace std;
 
/*
* 打印數組
*/
void printArray(int array[],int length)
{
	for (int i = 0; i < length; ++i)
	{
		cout << array[i] << endl;
	}
}
 
/*
* 一個數組從中間分成兩個有序數組
* 把這兩個有序數組合并成一個有序數組
*/
void merge(int array[],int first,int center,int end)
{
 
	int n1 = center - first + 1;
	int n2 = end - center;
	int L[n1+1];
	int R[n2+1];
	for(int i = 0; i < n1; i++ )
	{
		L[i] = array[first+i];     //得到前面一部分數組
	}
	//printArray(L,n1);
	for(int j = 0; j < n2; j++ )
	{
		R[j] = array[center+j+1]; //得到后面一部分數組
	}
	//printArray(R,n2);
	L[n1] = 1000;    //設置哨兵
	R[n2] = 1000;	 //設置哨兵
	//cout << "R[5] =" << R[4] << endl;
	int k1 = 0;
	int k2 = 0;
	for (int k = first; k <= end; ++k)    //把得到的兩個數組進行排序合并
	{	
		//cout << L[k1] <<endl;
		//cout << R[k2] <<endl;
		if(L[k1] <= R[k2])
		{	
			//cout << L[k1] <<endl;
			array[k] = L[k1];
			//cout << array[k] << endl;
			//cout << "k1 =" << k1 << endl;
			k1 = k1 + 1; 
		}else{
			//cout << R[k2] <<endl;
			array[k] = R[k2];
			//cout << array[k] << endl;
			//cout << "k2 =" << k2 << endl;
			k2 = k2 + 1; 
		}
		//cout << array[k] <<endl;
	}
	//printArray(array,10);
}
 
/*
* 分治算法
* 把一個數組從中間分成分開
* 然后進行排序
*/
void merge_sort(int array[],int first,int end)  
{
	if(first < end){
		int center = (first + end)/2;     //得到中間數
		merge_sort(array,first,center);   
		merge_sort(array,center+1,end);
		merge(array,first,center,end);
	}
}
 
int main(int argc, char const *argv[])
{
	int array[10] = {0,6,1,2,3,7,8,9,4,5};
	//merge(array,0,4,9);
	merge_sort(array,0,9);
	printArray(array,10);
	//int center = (0 + 9)/2;
	//cout << "center" << center << endl;
	//cout << "hello";
	return 0;
}

原文鏈接：https://blog.csdn.net/m0_64036070/article/details/123802517

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