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合並排序(C語言實現)

編輯:C語言基礎知識

其基本模式如下:

分解:把一個問題分解成與原問題相似的子問題

解決:遞歸的解各個子問題

合並:合並子問題的結果得到了原問題的解。

現在就用遞歸算法,采用上面的分治思想來解合並排序。

                      合並排序(非降序)

分解:把合並排序分解成與兩個子問題

偽代碼:

代碼如下:

MERGE_SORT(A, begin, end)

if begin < end

   then mid<- int((begin + end)/2)

           MERGE_SORT(A, begin, mid)

           MERGE_SORT(A, mid+1, end)

           MERGE(A, begin, mid, end)

解決:遞歸的解各個子問題,每個子問題又繼續遞歸調用自己,直到"begin<end"這一條件不滿足時,即"begin==end"時,此時只有一個元素,顯然是有序的,這樣再進行下一步合並。

合並:合並的子問題的結果有個隱含問題,即各個子問題已經是排好序的了(從兩個氮元素序列開始合並)。做法是比較兩個子序列的第一個元素小的寫入最終結果,再往下比較,如下圖所示:

        圖中:待排序數組為2 4 6  1 3 5

        把2 4 6和 1 3 5 分別存到一個數組中,比較兩個數組的第一個元素大小小者存於大數組中,直到兩小數組中元素都為32767.

        這裡32767 味無窮大,因為 c語言中  int類型是32位,表示范圍是-32768-----32768。用無窮大作為靶子可以減少對兩個小數組是否為空的判斷,有了靶子,直接判斷大數組元素個數次就排完了。 

     在整個過程中執行過程示如下圖:

分解+執行時自上向下,合並時自下向上。

 代碼奉上:

代碼如下:

#include <stdio.h>

void MERGE(int *A, int b, int m, int e)

{      

        int l = m-b+1, r = e-m, i;

        int L[l+1], R[r+1];

        for(i=0; i< l; i++)

        {

            L[i] = A[b+i];

        }

        for (i=0; i< r; i++)

        {

            R[i] = A[m+i+1];

        }

        L[l] = 32767;

        R[r] = 32767;

        l = 0;

        r = 0;

        for(i=0; i< e-b+1; i++)

        {

            if(L[l] < R[r])

            {

                A[b+i] = L[l];

                l ++;

            }

            else            {

                A[b+i] = R[r];

                r ++;

            }

        }

}

void MERGE_SORT(int *A, int b, int e)

{

        if(b < e)

        {

            int m = (b + e) / 2;

            MERGE_SORT(A, b, m);

            MERGE_SORT(A, m+1, e);

            MERGE(A, b, m, e);

        }

}

int main()

{

        int A[500];

        int lens, i;

        printf("Please Enter the lenghth of array:");

        scanf("%d", &lens);

        printf("Please Enter the elements of the array:");

        for(i=0; i< lens; i++)

            scanf("%d", &A[i]);

        MERGE_SORT(A, 0, lens-1);

        printf("the result of the sort is:\n");

        for(i=0; i< lens; i++)

        {

            printf("%d ", A[i]);

        }

        return 0;

}

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