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淺談排序算法實現 (歸並排序)

編輯:C++入門知識

  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。   

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