歸並(Merge)排序法是將兩個(或兩個以上)有序表合並成一個新的有序表,即把待排序序列分為若干個子序列,每個子序列是有序的。然後再把有序子序列合並為整體有序序列。 歸並排序是建立在歸並操作上的一種有效的排序算法。該算法是采用分治法(Divide and Conquer)的一個非常典型的應用。將已有序的子序列合並,得到完全有序的序列;即先使每個子序列有序,再使子序列段間有序。若將兩個有序表合並成一個有序表,稱為2-路歸並。 首先考慮下如何將將二個有序數列合並。這個非常簡單,只要從比較二個數列的第一個數,誰小就先取誰,取了後就在對應數列中刪除這個數。然後再進行比較,如果有數列為空,那直接將另一個數列的數據依次取出即可。 [cpp] //將有序數組a[]和b[]合並到c[]中 void MemeryArray(int a[], int n, int b[], int m, int c[]) { int i, j, k; i = j = k = 0; while (i < n && j < m) { if (a[i] < b[j]) c[k++] = a[i++]; else c[k++] = b[j++]; } while (i < n) c[k++] = a[i++]; while (j < m) c[k++] = b[j++]; } 可以看出合並有序數列的效率是比較高的,可以達到O(n)。 解決了上面的合並有序數列問題,再來看歸並排序,其的基本思路就是將數組分成二組A,B,如果這二組組內的數據都是有序的,那麼就可以很方便的將這二組數據進行排序。如何讓這二組組內數據有序了? 可以將A,B組各自再分成二組。依次類推,當分出來的小組只有一個數據時,可以認為這個小組組內已經達到了有序,然後再合並相鄰的二個小組就可以了。這樣通過先遞歸的分解數列,再合並數列就完成了歸並排序。 [cpp] //將有二個有序數列a[first...mid]和a[mid...last]合並。 void mergearray(int a[], int first, int mid, int last, int temp[]) { int i = first, j = mid + 1; int m = mid, n = last; int k = 0; while (i <= m && j <= n) { if (a[i] <= a[j]) temp[k++] = a[i++]; else temp[k++] = a[j++]; } while (i <= m) temp[k++] = a[i++]; while (j <= n) temp[k++] = a[j++]; for (i = 0; i < k; i++) a[first + i] = temp[i]; } void mergesort(int a[], int first, int last, int temp[]) { if (first < last) { int mid = (first + last) / 2; mergesort(a, first, mid, temp); //左邊有序 mergesort(a, mid + 1, last, temp); //右邊有序 mergearray(a, first, mid, last, temp); //再將二個有序數列合並 } } bool MergeSort(int a[], int n) { int *p = new int[n]; if (p == NULL) return false; mergesort(a, 0, n - 1, p); delete[] p; return true; } 題外:歸並排序算法實現的效率相對前面介紹的(插入,冒泡,交換,快速)都要快很多。但是需要額外的聲明空間去保存合並後的數據,而快速排序在應用中還是比較多的。這點只能根據個人情況去選擇高效的排序方法。