C++實現(xiàn)自頂向下的歸并排序算法
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(shè)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(fù)雜度:O(nlog2n)
空間復(fù)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(shè)計有所幫助。
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