C++實現(xiàn)自頂向下的歸并排序算法
更新時間:2015年12月11日 11:04:19 作者:NW_KNIFE
這篇文章主要介紹了C++實現(xiàn)自頂向下的歸并排序算法,結(jié)合實例詳細分析了自頂向下的歸并排序算法的原理與具體實現(xiàn)步驟,具有一定參考借鑒價值,需要的朋友可以參考下
本文實例講述了C++實現(xiàn)自頂向下的歸并排序算法。分享給大家供大家參考,具體如下:
一. 算法描述
自頂向下的歸并排序:采用分治法進行自頂向下的程序設計方式,分治法的核心思想就是分解、求解、合并。
1. 先將長度為N的無序序列分割平均分割為兩段
2. 然后分別對前半段進行歸并排序、后半段進行歸并排序
3. 最后再將排序好的前半段和后半段歸并
過程(2)中進行遞歸求解,最終下圖詳細的分解了自頂向下的合并算法的實現(xiàn)過程:

二. 算法實現(xiàn)
/*=============================================================================
#
# FileName: mergeSort.c
# Algorithm: 歸并排序(自頂向下)
# Author: Knife
# Created: 2014-06-14 16:40:02
#
=============================================================================*/
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
void merge_sort(int* intArr, int intArr_len);
void merge_array(int* intArr1, int len1, int* intArr2, int len2);
void main(){
int intArr[] = {8,3,6,4,2,9,5,4,1,7};
int n = sizeof (intArr) / sizeof (intArr[0]);
int i = 0;
merge_sort(intArr, n);
for(;i<n;i++){
printf("%d ",intArr[i]);
}
printf("\n");
}
//歸并排序(自頂向下)
void merge_sort(int* intArr, int intArr_len){
if(intArr_len > 1){
int* intArr1 = intArr;
int intArr1_len = intArr_len/2;
int* intArr2 = intArr + intArr_len/2;
int intArr2_len = intArr_len - intArr1_len;
//分別歸并排序
merge_sort(intArr1,intArr1_len);
merge_sort(intArr2,intArr2_len);
//排序
merge_array(intArr1, intArr1_len, intArr2, intArr2_len);
}
}
//合并兩個數(shù)組,并排序
void merge_array(int* intArr1, int len1, int* intArr2, int len2){
//申請分配空間
int* list = (int*) malloc((len1+len2) * sizeof (int));
int i = 0, j = 0, k = 0;
while(i < len1 && j < len2){
// 把較小的那個數(shù)據(jù)放到結(jié)果數(shù)組里, 同時移動指針
list[k++] = (intArr1[i] < intArr2[j]) ? intArr1[i++] : intArr2[j++];
}
// 如果 intArr1 還有元素,把剩下的數(shù)據(jù)直接放到結(jié)果數(shù)組
while(i < len1){
list[k++] = intArr1[i++];
}
// 如果 intArr2 還有元素,把剩下的數(shù)據(jù)直接放到結(jié)果數(shù)組
while(j < len2){
list[k++] = intArr2[j++];
}
// 把結(jié)果數(shù)組 copy 到 intArr1 里
for(i = 0; i < k; i++){
intArr1[i] = list[i];
}
//釋放申請的空間
free(list);
}
三. 算法分析
平均時間復雜度:O(nlog2n)
空間復雜度:O(n) (用于存儲有序子序列合并后有序序列)
穩(wěn)定性:穩(wěn)定
希望本文所述對大家C++程序設計有所幫助。
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