归并排序——二路归并排序
2013-03-18 13:50
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/* *归并: * 指将两个或者两个以上的有序表合并成一个新的有序表 * *二路归并算法思想: * 将长度为n的待排序数据表看成是n个长度为1的有序表,并将这些有序表两两归并, * 便得到[n/2]个有序表;再将这[n/2]个有序表两两归并,如此反复,直到最后得到 * 长度为n的有序表为止。 */ /* *过程分析: * 若有序表A、B同属于一个数据表R,是R的两个有序区,并且R[low]~R[mid]为有序表A * 的存储区,R[mid+1]~R[high]为有序表的存储区。将其归并成为一个有序表C,存放在 * R1中,进行的算法描述如Merge(int R[],int R1[],int low,int mid,int high)函数。 * * 在分析二路归并算法实现之前,首先分析一趟归并问题。假设待排序序列的长度为n, * 一趟归并时可能有3种情况。 * 1.该趟归并前,R中参与归并的两个有序表的长度均为len * 这时相邻的两个有序表的下标范围是(i~i+len-1)和(i+len~i+len*2-1)。则调用为 * Merge(R,R1,i,i+len-1,i+len*2-1) * 2.最后一对参与归并的有序表中,其中一个长度小于len * 即i+len<n-1且i+len*2-1>n-1。也就是说最后一个有序表中最后一个元素的下标为n-1 * 此时的调用为 * Merge(R,R1,i,i+len-1,n-1); * 3.参与归并的最后只剩下一个有序表R * 即i+len-1>n-1,则只需要把有序表R直接复制到R1中即可 * * 二路归并的一趟归并的算法: * 对无序表进行二路归并就是调用上述一趟归并算法,对待排序序列进行若干趟归并。第一趟 * 归并时,每个有序表的长度为1,即len=1,。归并后有序表的长度len就扩大一倍。即排序中len * 从1,2,4,……到[n/2],可以用while循环实现整个归并过程 */ /* *性能分析: * 时间复杂度是O(nlog2n).空间复杂度是O(n) */ #include <stdio.h> #define length 9 void Merge(int R[],int R1[],int low,int mid,int high) { int i=low,j=mid+1,k=low; while(i<=mid && j<=high)//需要两个条件同时成立,因为两个序列的长度可能不一样 { if(R[i]<=R[j]) { R1[k]=R[i]; ++i; } else { R1[k]=R[j]; ++j; } ++k; } while(i<=mid)R1[k++]=R[i++]; while(j<=high)R1[k++]=R[j++]; } void MergePass(int R[],int R1[],int len)//进行一次归并排序 { int j,i=0; while(i+len*2<=length) { Merge(R,R1,i,i+len-1,i+len*2-1); i=i+len*2; } if(i+len-1<length-1)Merge(R,R1,i,i+len-1,length-1); else for(j=i;j<length;j++)R1[j]=R[j]; } void MergeSort(int *order) { int len=1; int *R1; R1=(int *)malloc(sizeof(int)*length); while(len<=(length/2+1)) { MergePass(order,R1,len); len=2*len; MergePass(R1,order,len);//两次归并后,结果仍在order中 len=2*len; } free(R1); } int main() { int order[length]={0,49,52,65,97,35,13,27,49}; MergeSort(order); int i; for(i=0;i<length;i++)printf("%d ",order[i]); return 0; }
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