C语言 实现归并排序算法

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C语言 实现归并排序算法

归并排序(Merge sort)是创建在归并操作上的一种有效的排序算法。该算法是采用分治法(Divide and Conquer)的一个非常典型的应用。

一个归并排序的例子:对一个随机点的链表进行排序

算法描述

归并操作的过程如下:

  1. 申请空间,使其大小为两个已经排序序列之和,该空间用来存放合并后的序列
  2. 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
  3. 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
  4. 重复步骤3直到某一指针到达序列尾
  5. 将另一序列剩下的所有元素直接复制到合并序列尾

特点:归并排序是稳定的排序.即相等的元素的顺序不会改变,  速度仅次于快速排序,但较稳定。

归并操作

归并操作(merge),也叫归并算法,指的是将两个顺序序列合并成一个顺序序列的方法。

如:设有数列 [6,202,100,301,38,8,1]

初始状态:6, 202, 100, 301, 38, 8, 1

第一次归并后:[6, 202], [100, 301], [8, 38], [1],比较次数:3;

第二次归并后:[6, 100, 202, 301],[1, 8, 38],比较次数:4;

第三次归并后:[1, 6, 8, 38, 100, 202, 301],比较次数:4;

总的比较次数为:3+4+4=11,;

逆序数为14;

算法实现

 // Completed on 2014.10.11 17:20 // Language: C99 // // 版权所有(C)codingwu  (mail: oskernel@126.com) // 博客地址:http://www.cnblogs.com/archimedes/ #include #includevoid merge_sort(int *list, const int first, const int last) { int len= last-first+1; int left_min,left_max;  //左半区域边界 int right_min,right_max; //右半区域边界 int index; int i; int *tmp; tmp = (int *)malloc(sizeof(int)*len); if( tmp == NULL || len <= 0 ) return; for( i = 1; i  len ) right_max = len; index = 0; while( left_min  list[right_min] ? list[right_min++] : list[left_min++]); } while( left_min  0 ) { list[--right_min] = tmp[--index]; } } } free(tmp); } int main() { int a[] = {288, 52, 123, 30, 212, 23, 10, 233}; int n, mid; n = sizeof(a) / sizeof(a[0]); mid = n / 2; merge_sort(a, 0, n - 1); for(int k = 0; k 

使用递归实现:

 // Completed on 2014.10.11 18:20 // Language: C99 // // 版权所有(C)codingwu  (mail: oskernel@126.com) // 博客地址:http://www.cnblogs.com/archimedes/ #include #include void merge(int *array,const int first, const int mid, const int last) { int i,index; int first1,last1; int first2,last2; int *tmp; tmp = (int *)malloc((last-first+1)*sizeof(int)); if( tmp == NULL ) return; first1 = first; last1 = mid; first2 = mid+1; last2 = last; index = 0; while( (first1 <= last1) && (first2 <= last2) ) { if( array[first1] 

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