AcWing 787. 归并排序

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题目

给定你一个长度为 n 的整数数列。

请你使用归并排序对这个数列按照从小到大进行排序。

并将排好序的数列按顺序输出。

输入格式

输入共两行，第一行包含整数 n。

第二行包含 n 个整数（所有整数均在 1∼10^9 范围内），表示整个数列。

输出格式

输出共一行，包含 n 个整数，表示排好序的数列。

数据范围

1≤n≤100000

输入样例：

5
3 1 2 4 5

输出样例：

1 2 3 4 5

思路

归并排序属于分治算法

步骤：

1.确定分界点 l + r >> 1;

2.递归排序左右区间

3.归并:把两个有序序列合并

使用双指针i = l，j = mid + 1 指向两个数组头

临时数组temp[] 指针 k = l

比较两个数组的头指针指向的数据大小.哪一个更小，哪一个就新进入temp数组中，同时数组指针后移一位
如果其中一个数组指针到尾，就将另一个数组的剩余数据全部添加到temp数组中

归并排序具有稳定性，稳定性是排序后，相同的数字，排序后，在前面的仍然在前面，在后面的仍然在后面

归并排序模板

void merge_sort(int q[], int l, int r){
    if (l >= r) return;
    int mid = l + r >> 1;
    merge_sort(q, l, mid);
    merge_sort(q, mid + 1, r);

    int k = 0, i = l, j = mid + 1;
    while (i <= mid && j <= r)
        if (q[i] <= q[j]) tmp[k ++ ] = q[i ++ ];
        else tmp[k ++ ] = q[j ++ ];

    while (i <= mid) tmp[k ++ ] = q[i ++ ];
    while (j <= r) tmp[k ++ ] = q[j ++ ];
    for (i = l, j = 0; i <= r; i ++, j ++ ) q[i] = tmp[j];
}

ac代码

c++

#include<iostream>
using namespace std;
const int N=100001;
int n;
int arr[N],temp[N];
void merge_sort(int arr[], int l, int r)  // 归并排序
{
    if(l>=r) return ;
    int mid = l+r >>1 ,i = l,j = mid+1,k=0;
    merge_sort(arr,l,mid);
    merge_sort(arr,mid+1,r);
    while(i<=mid&&j<=r)
        if(arr[i]<=arr[j]) temp[k++] = arr[i++];
        else temp[k++] = arr[j++];
    while(i<=mid) temp[k++] = arr[i++];
    while(j<=r) temp[k++] = arr[j++];
    for(int i=l,j=0;i<=r;i++,j++) arr[i] = temp[j];
}

int main(){
    cin>>n;
    for(int i=0;i<n;i++) cin>>arr[i];
    merge_sort(arr,0,n-1);
    for(int i=0;i<n;i++) printf("%d " ,arr[i]);
    return 0;
}

Java

import java.io.*;
public class Main{
    public static final int N = 100010;
    public static int[] temp = new int [N];
    public static void main(String args[]) throws IOException{
        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        int n = Integer.parseInt(reader.readLine());
        String[] str = reader.readLine().split(" ");
        int [] arr = new int[n];
        for(int i = 0;i < n;i++) arr[i] = Integer.parseInt(str[i]);
        merge_sort(arr,0,n - 1);
        for(int i = 0;i < n;i++) System.out.print(arr[i] + " ");
    }
    public static void merge_sort(int[] arr,int l,int r){
        if(l >=  r) return;
        int mid = l + r >> 1;
        merge_sort(arr,l,mid);merge_sort(arr,mid + 1,r);
        int idx = 0,i = l,j = mid + 1;
        while(i <= mid && j <= r){
            if(arr[i] < arr[j]) temp[idx++] = arr[i++];
            else temp[idx++] = arr[j++];
        }
        while(i <= mid)temp[idx++] = arr[i++];
        while(j <= r) temp[idx++] = arr[j++];
        for(i = 0,j = l;j <= r;i++,j++) arr[j] = temp[i];
    }
}