一步一步寫演算法(之合併排序)
阿新 • • 發佈:2019-01-07
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前面一篇部落格提到的快速排序是排序演算法中的一種經典演算法。和快速排序一樣,合併排序是另外一種經常使用的排序演算法。那麼合併排序演算法有什麼不同呢?關鍵之處就體現在這個合併上面。
合併演算法的基本步驟如下所示:
1)把0~length-1的陣列分成左陣列和右陣列
2)對左陣列和右陣列進行迭代排序
3)將左陣列和右陣列進行合併,那麼生成的整個陣列就是有序的資料陣列
下面就開始實踐操作:
a)建立函式,判斷引數的合法性
void merge_sort(int array[], int length) { if(NULL == array || 0 == length) return ; _merge_sort(array, 0, length-1); }
b)進行merge函式迭代操作
void _merge_sort(int array[], int start, int end)
{
if(start >= end)
return;
int middle = start + ((end - start) >> 1);
_merge_sort(array, start, middle);
_merge_sort(array, middle + 1, end);
_merge_data_in_array(array, start, middle, end);
}
c)對合並後的佇列進行合併操作
注: 文中使用的pData動態記憶體不是一種最優的處理辦法,實際開發中可以由其他形式的資料型別代替。void _merge_data_in_array(int array[], int start, int middle, int end) { int length = end - start + 1; int* pData = NULL; int left = start; int right = middle + 1; int all = 0; /* allocate new memory to the space */ pData = (int*) malloc(sizeof(int) * length); assert(NULL != pData); memset(pData, 0, length); /* begin to move data */ while(right <= end){ while(array[left] <= array[right] && left <= middle){ pData[all] = array[left]; left ++; all ++; } if(left > middle) { break; } while(array[left] > array[right] && right <= end){ pData[all] = array[right]; right ++; all ++; } } /* move the left data */ if(left <= middle) memmove(&pData[all], &array[left], sizeof(int) * (middle -left +1)); if(right <= end) memmove(&pData[all], &array[right], sizeof(int) * (end - right + 1)); memmove(&array[start], pData, sizeof(int) * length); free(pData); }
d)編寫測試用例
static void test1()
{
int array[] = {1};
merge_sort(array, sizeof(array)/sizeof(int));
}
static void test2()
{
int array[] = {2, 1};
merge_sort(array, sizeof(array)/sizeof(int));
assert(1 == array[0]);
assert(2 == array[1]);
}
static void test3()
{
int array[] = {3, 2, 1};
merge_sort(array, sizeof(array)/sizeof(int));
assert(1 == array[0]);
assert(2 == array[1]);
assert(3 == array[2]);
}
static void test4()
{
int array[] = {4, 3, 5, 1};
merge_sort(array, sizeof(array)/sizeof(int));
assert(1 == array[0]);
assert(3 == array[1]);
assert(4 == array[2]);
assert(5 == array[3]);
}
分析快速排序和合並排序的相同點和不同點:
相同點: 都是迭代操作
不同點: 快速排序,先分類再迭代;合併排序,先迭代再合併
【預告: 下面一篇部落格主要介紹堆排序】