二路歸併排序

基本思想

二路歸併排序就是將兩個有序子表歸併成一個有序表。首先我們得有一個演算法用於歸併：兩個有序表放在同一陣列的相鄰位置上，arr[left]到arr[center-1]為第一個有序表，arr[center]到arr[right]是第二個有序表。每次從兩端中取出一個進行比較，小的先放在一個temp陣列，最後將比較剩下的直接放到temp中去，最後將temp又複製回arr。這是“治”。
所謂“分”，就是遞迴地將前半部分和後半部分的資料各自歸併排序即可。

演算法分析

每一趟歸併的時間複雜度為O(n)，共需要進行⌈log2n⌉趟。對應的演算法的時間複雜度為O(nlog2n)。歸併排序的空間複雜度O(n)。另外，歸併排序中歸併的演算法並不會將相同關鍵字的元素改變相對次序，所以歸併排序是穩定的。

void Merger(int *arr,int len,int width)
{
 int *temp =(int *)malloc(sizeof(int) * (len));
 //首先對兩路下標分別進行初始化
 int l1 = 0;
 int h1 = l1 + width - 1;
 int l2 = h1 + 1;
 int h2 = l2 + width - 1 < len - 1 ? l2 + width - 1 : len - 1;
 int temppos = 0;
 //判斷所在下標位置的值
 while (l1 < len && l2 < len)
 {
 while (l1 <= h1 && l2 <= h2)
 {
  if (arr[l1] < arr[l2])
  {
  temp[temppos++] = arr[l1++];
  }
  else
  {
  temp[temppos++] = arr[l2++];
  }
 }
 //l1有剩餘
 while (l1 <= h1)
 {
  temp[temppos++] = arr[l1++];
 }
 //l2有剩餘
 while (l2 <= h2)
 {
  temp[temppos++] = arr[l2++];
 }
 //l1 l2向後移動
 l1 = h2 + 1;
 h1 = (l1 + width - 1) < (len - 1) ? (l1 + width - 1) : (len - 1);
 l2 = h1 + 1;
 h2 = (l2 + width - 1) < (len - 1) ? (l2 + width - 1) : (len - 1);
 }
 //奇數歸併塊 剩下的一個單都塊操作
 while (l1 <len)
 {
 temp[temppos++] = arr[l1++];
 }
 //用temp覆蓋arr
 for (int i = 0; i < len ; ++i)
 {
 arr[i] = temp[i];
 }
// free(temp);
}
void MergeSort(int *arr,int len)
{
 for (int i = 1; i < len; i *= 2)
 {
 Merger(arr,len,i);
 }
}
void show(int *arr,int len)
{
 for (int i = 0; i < len; ++i)
 {
 cout << arr[i] << " ";
 }
}
int main()
{
 int array[] = { 12,51,1,36,98,21,38,47 };
 int len = sizeof(array) / sizeof(array[0]);
 MergeSort(array,len);
 show(array,len);
 system("pause");
 return 0;
}

PS:二路合併排序演算法

#include<iostream>
using namespace std;
class SortableList
{
public:
	SortableList(int mSize)
	{
		maxSize = mSize;
	  l= new int[maxSize];
		n = 0;
	}
	~SortableList()
	{
		delete[]l;
	}
	void Merge(int,int,int);
	void MergeSort(int,int);
	void Input();
	void Output();
	
   private:
		 int* l;
		 int maxSize;
		 int n;

};
void SortableList::Input()
{
	cout << "請輸入要排序的數：";
	for (int i = 0; i <= maxSize - 1; i++)
		cin >> l[i];
}
void SortableList::Output()
{
	cout << "排序後的數是：";
	for (int i = 0; i <= maxSize - 1; i++)
		cout << l[i]<<' ';
}
void SortableList::MergeSort(int left,int right)
{
	if (left < right)//如果序列長度大於1則劃分
	{
		int mid = (left + right) / 2;
		MergeSort(left,mid);//對左序列進行排序
		MergeSort(mid + 1,right);//對右序列進行排序
		Merge(left,mid,right);//合併
	}
}
void SortableList::Merge(int left,int mid,int right)
{
	int* temp= new int[right - left + 1];
	int i = left,j = mid + 1,k = 0;
	while ((i <= mid) && (j <= right))//判斷序列是否為空
		if (l[i] <= l[j])
			temp[k++] = l[i++];
		else temp[k++] = l[j++];
	while (i <= mid)
		temp[k++] = l[i++];//右序列空了左序列依次寫入
	while (j <= right)
		temp[k++] = l[j++];//左序列空了右序列依次寫入
	for (i = 0,k = left; k <= right;)
		l[k++] = temp[i++];//臨時在陣列temp中的排列好的資料放入陣列l
}
int main()
{
	int m;
	cout << "請輸入要排序的數的數目：";
	cin >> m;
	SortableList a1(m);
	a1.Input();
	a1.MergeSort(0,m-1);
	a1.Output();
}

到此這篇關於c++實現二路歸併排序的示例程式碼的文章就介紹到這了,更多相關c++ 二路歸併排序內容請搜尋我們以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以後多多支援我們！