二路归并排序算法实现-完整C语言程序

/*********************************************************************************************** 1.设定两个指针，最初位置分别为两个已经排序序列的起始位置 2.比较两个指针所指向的元素，选择相对小的元素放入到合并空间，并移动指针到下一位置 3.重复步骤3直到某一指针达到序列尾 4.将另一序列剩下的所有元素直接复制到合并序列尾 归并排序： 归并排序具体工作原理如下（假设序列共有n个元素）： 1.将序列每相邻两个数字进行归并操作，形成floor(n / 2)个序列，排序后每个序列包含两个元素 2.将上述序列再次归并，形成floor(n / 4)个序列，每个序列包含四个元素 3.重复步骤2，直到所有元素排序完毕 归并排序是稳定的，它的最差，平均，最好时间都是O(nlogn)。但是它需要额外的存储空间. 何问起 hovertree.com 归并排序法（Merge Sort，以下简称MS）是分治法思想运用的一个典范。 其主要算法操作可以分为以下步骤： Step 1：将n个元素分成两个含n/2元素的子序列 Step 2：用MS将两个子序列递归排序（最后可以将整个原序列分解成n个子序列） Step 3：合并两个已排序好的序列 ************************************************************************************************/ #include<iostream> #include<cstdio> #include<cstring> #include<algorithm> #include<cmath> #include<climits> #include<cstdlib> #include<time.h> #include<cstdlib> #include<cstdio> using namespace std; void Random(int a[],int n) { int i=0; srand( (unsigned)time( NULL ) ); while(i<n) { a[i++]=rand(); } } void merge(int *a, int low, int mid, int high) //归并操作  { int k, begin1, begin2, end1, end2; begin1 = low; end1 = mid; begin2 = mid + 1; end2 = high; int *temp = (int *) malloc((high - low + 1) * sizeof(int)); for(k = 0; begin1 <= end1 && begin2 <= end2; k++) //自小到大排序   { if(a[begin1] <= a[begin2]) temp[k] = a[begin1++]; else temp[k] = a[begin2++]; } if(begin1 <= end1) //左剩  memcpy(temp + k, a + begin1, (end1 - begin1 + 1) * sizeof(int)); else //右剩  memcpy(temp + k, a + begin2, (end2 - begin2 + 1) * sizeof(int)); memcpy(a + low, temp, (high - low + 1) * sizeof(int)); //排序后复制到原数组  free(temp); //释放空间  } void merge_sort(int *a, unsigned int begin, unsigned int end) { int mid; if(begin < end) { mid=begin+(end-begin)>>1; //mid = (end + begin) / 2; 防止数据加法溢出  merge_sort(a, begin, mid); //分治  merge_sort(a, mid + 1, end); //分治  merge(a, begin, mid, end); //合并两个已排序的数列   } } int main() { int a[20]; Random(a,20); for(int i=0;i<20;i++) { cout<<" "<<a[i]<<" "; } merge_sort(a, 0, 20-1); for(int i=0;i<20;i++) { cout<<" "<<a[i]<<endl; } return 0; }