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演算法 | 分治 | 歸併排序

歸併排序演算法是一個非常經典的分治演算法,和快速排序有些類似,都是將問題分解成規模更小的子問題,分別解決。但是快速排序的子問題求解完成之後就是最優解,無需進行處理。歸併演算法需要對分別排序完成的子序列進行合併操作。

合併操作非常簡單,定義如下:每次取陣列a和b第一個元素中較小者放入新的佇列,直到有個佇列為空,然後將另一個佇列中的元素全部放入新的佇列。

當問題分解成只剩下一個元素的子問題時,必然有序,成為問題分解的邊界。

輸入要求

多組輸入。
每行輸入一組用空格分隔的數字,第一個數字N表示接下來會跟上多少個數字。(100個以內)

輸出要求

輸出排序後的N個數字,用空格隔開。對於每組資料佔一行

測試資料

輸入示例

5 5 4 3 2 1

輸出示例

1 2 3 4 5

小貼士

本題只能採用歸併排序演算法(分治/遞迴),其他演算法不得分

 

#include<stdio.h>

int b[100];  //作為排序結果暫存陣列

void Merge(int c[], int d[], int l, int m, int r) {
	int i = l, j = m + 1, k = l;   
	while ((i <= m) && (j <= r)) {
		if (c[i] <= c[j]) {
			d[k++] = c[i++];
		} else {
			d[k++] = c[j++];
		}
	}
	if (i > m) {
		for (int q = j; q <= r; q++) {
			d[k++] = c[q];
		}
	} else {
		for (int q = i; q <= r; q++) {
			d[k++] = c[q];
		}
	}
}

void Copy(int a[], int b[], int left, int right) {
	for (int i = left; i <= right; i++) {
		a[i] = b[i];
	}
}

void MergeSort(int a[],int left,int right) {
	int mid;
	if (left < right) {
		mid = (left + right) >> 1;    //取中間值
		MergeSort(a, left, mid);      //分: left~mid 範圍進行
		MergeSort(a, mid + 1, right);   //分:mid+1 ~ right 範圍進行
		Merge(a, b, left, mid, right);     // 治
		Copy(a, b, left, right);
	}
}

void print(int a[],int n) {
	for (int i = 1; i <= n; i++) {
		if (i != 1) {
			printf(" ");
		}
		printf("%d", a[i]);
	}
	printf("\n");
}

int main() {
	int a[100];
	int n;
	while (~scanf("%d", &n)) {
		for (int i = 1; i <= n; i++) {
			scanf("%d", &a[i]);
		}
		MergeSort(a, 1, n);    
		print(a, n);
	}
	return 0;
}