归并排序的迭代及递归实现

归并排序迭代实现：归并排序，将输入表看做n个有序长度为1的子表，第一趟子表两两归并，生成n/2个长度为2的子表，依次归并子表，子表数目依次减半，直至仅有一个子表，结束；

//归并 inilist表的有序的两段  [start,mid] ,(mid,end] 到Mergelist中
void Merge(int *inilist,int*Mergelist,int start,int mid,int end)
{
if (!inilist&&!Mergelist)
return;
int i=start,j=mid+1,index=start;
while(i<=mid&&j<=end)
{
if(inilist[i]<=inilist[j])
{
Mergelist[index]=inilist[i];
i++;
}
else
{
Mergelist[index]=inilist[j];
j++;
}
index++;
}
while(i<=mid){Mergelist[index++]=inilist[i++];}
while(j<=end){Mergelist[index++]=inilist[j++];}
}
//对inilist表按子表步长为step  [0,step-1] ,[step,2*step-1] , 归并到Mergelist中
void Mergepass(int *inilist,int *Mergelist,int len,int step)
{
if(!inilist&&!Mergelist) return;
int index=0;//下一个待归并段开始指针
while(index<len)//还有分段要归并
{
if(index+2*step<=len)//还有两个 step（段） 以上
{
Merge(inilist,Mergelist,index,index+step-1,index+2*step-1);
index+=2*step;
}
else if (index+step<=len)// 还有多于一个step（段）
{
Merge(inilist,Mergelist,index,index+step-1,len-1);
index=len;
}
else//不到一段，无需归并，直接拷贝
{
while(index<len){Mergelist[index]=inilist[index];index++;}
}
}
}

void MergeSort(int *inilist,int len)
{
int *Mergelist=new int[len];
int step=1;//步长
while (step<len)//不止一段
{
Mergepass(inilist,Mergelist,len,step);
step*=2;
Mergepass(Mergelist,inilist,len,step);//保证最后的结果肯定还会存放到 inilist中
step*=2;
}
delete[] Mergelist;
}

归并排序递归实现：首先把表分为大小相等的两部分，成为左子表和右子表，然后递归第对子表进行排序，最后对完成排序的子表归并；

void RecursionSort(int *data,int start ,int end)
{
if (!data||(start>=end))//递归终止条件
return ;

int mid=(start+end)/2;//分段中间点 [start,mid] , (mid,end] 两段;
//对子段递归
RecursionSort(data,start,mid);
RecursionSort(data,mid+1,end);

//归并已经有序的子段
int *Mergelist=new int[end-start+1];
int i=start,j=mid+1,index=0;
while (i<=mid&&j<=end)//归并
{
if (data[i]<=data[j])
{
Mergelist[index]=data[i];
i++;
}
else
{
Mergelist[index]=data[j];
j++;
}
index++;
}
while(i<=mid){Mergelist[index++]=data[i++];}
while(j<=end){Mergelist[index++]=data[j++];}

for (int k=start,l=0;k<=end;k++,l++)
{
data[k]=Mergelist[l];
}
delete[] Mergelist;
}

测试：

#include <iostream>
using namespace std;
int main(int argc,char **argv)
{
int data[5]={4,24,17,1,6};
//MergeSort(data,5);

RecursionSort(data,0,4);
for(int i=0;i<5;i++)
cout<<data[i]<<' ';
cout<<endl;

return 0;
}

如上，归并排序的原理值得深入理解；