c++ 深入理解归并排序的用法
时间：2022-09-16 10:16:03|栏目：C代码|点击： 次
hello?
昨天发了个堆排序，竟然上了热榜
所以，今天来发一下归并排序
上次的堆排序似乎好多人没看懂，其实这些还是比较基础滴?
废话不多说，直接进入正题
分治算法
如果你要学归并排序，首先你要学一下分治
所谓分治，就是分开治理，把大问题化成小问题，逐个解决，再合到一起
这也就是归并排序的精髓
这种算法时间复杂度低，原理也比较简单
归并排序
首先来看这张图
图片中把一个数组分成了一个一个的元素，在合并的过程中排序
怎么分
分的方法其实很简单，一个递归就可以解决
如果你是初学者，可能没有完全把递归学透彻
简单说，递归就是在函数内部调用自己的函数
递归都要有一个出口，否则就会变成死循环
递归的出口
我们在函数参数上写1)一个数组(要被排序的数组)2)分的开始和结束(first和end)
如果first<end,那么我们可以继续递归，如果不满足条件，递归结束
还要定义一个中间，前面那行代码是分左边，也就是开始~中间，后面那行代码是分右边，也就是中间+1~末尾
void merge_sort(int array[],int first,int end)
{
if(first < end){
int center = (first + end)/2; //得到中间数
merge_sort(array,first,center);
merge_sort(array,center+1,end);
}
}
“并”的实现
按照上面的图片，我们每排一下序就给它并一下
具体代码实现
void merge(int array[],int first,int center,int end)
{
int n1 = center - first + 1;
int n2 = end - center;
int L[n1+1];
int R[n2+1];
for(int i = 0; i < n1; i++ )
{
L[i] = array[first+i]; //得到前面一部分数组
}
//printArray(L,n1);
for(int j = 0; j < n2; j++ )
{
R[j] = array[center+j+1]; //得到后面一部分数组
}
//printArray(R,n2);
L[n1] = 1000; //设置哨兵
R[n2] = 1000; //设置哨兵
//cout << "R[5] =" << R[4] << endl;
int k1 = 0;
int k2 = 0;
for (int k = first; k <= end; ++k) //把得到的两个数组进行排序合并
{
//cout << L[k1] <<endl;
//cout << R[k2] <<endl;
if(L[k1] <= R[k2])
{
//cout << L[k1] <<endl;
array[k] = L[k1];
//cout << array[k] << endl;
//cout << "k1 =" << k1 << endl;
k1 = k1 + 1;
}else{
//cout << R[k2] <<endl;
array[k] = R[k2];
//cout << array[k] << endl;
//cout << "k2 =" << k2 << endl;
k2 = k2 + 1;
}
//cout << array[k] <<endl;
}
//printArray(array,10);
}
加到“分”函数里
因为我们分完了要并，所以我们把“并”函数写进“分”函数里
void merge_sort(int array[],int first,int end)
{
if(first < end){
int center = (first + end)/2; //得到中间数
merge_sort(array,first,center);
merge_sort(array,center+1,end);
merge(array,first,center,end);
}
}
完整代码
加上int main()就行
#include <iostream>
using namespace std;
/*
* 打印数组
*/
void printArray(int array[],int length)
{
for (int i = 0; i < length; ++i)
{
cout << array[i] << endl;
}
}
/*
* 一个数组从中间分成两个有序数组
* 把这两个有序数组合并成一个有序数组
*/
void merge(int array[],int first,int center,int end)
{
int n1 = center - first + 1;
int n2 = end - center;
int L[n1+1];
int R[n2+1];
for(int i = 0; i < n1; i++ )
{
L[i] = array[first+i]; //得到前面一部分数组
}
//printArray(L,n1);
for(int j = 0; j < n2; j++ )
{
R[j] = array[center+j+1]; //得到后面一部分数组
}
//printArray(R,n2);
L[n1] = 1000; //设置哨兵
R[n2] = 1000; //设置哨兵
//cout << "R[5] =" << R[4] << endl;
int k1 = 0;
int k2 = 0;
for (int k = first; k <= end; ++k) //把得到的两个数组进行排序合并
{
//cout << L[k1] <<endl;
//cout << R[k2] <<endl;
if(L[k1] <= R[k2])
{
//cout << L[k1] <<endl;
array[k] = L[k1];
//cout << array[k] << endl;
//cout << "k1 =" << k1 << endl;
k1 = k1 + 1;
}else{
//cout << R[k2] <<endl;
array[k] = R[k2];
//cout << array[k] << endl;
//cout << "k2 =" << k2 << endl;
k2 = k2 + 1;
}
//cout << array[k] <<endl;
}
//printArray(array,10);
}
/*
* 分治算法
* 把一个数组从中间分成分开
* 然后进行排序
*/
void merge_sort(int array[],int first,int end)
{
if(first < end){
int center = (first + end)/2; //得到中间数
merge_sort(array,first,center);
merge_sort(array,center+1,end);
merge(array,first,center,end);
}
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
int array[10] = {0,6,1,2,3,7,8,9,4,5};
//merge(array,0,4,9);
merge_sort(array,0,9);
printArray(array,10);
//int center = (0 + 9)/2;
//cout << "center" << center << endl;
//cout << "hello";
return 0;
}
