十大排序算法之归并算法开启掘金成长之旅！这是我参与「掘金日新计划 · 12 月更文挑战」的第17天，点击查看活动详情

开启掘金成长之旅！这是我参与「掘金日新计划 · 12 月更文挑战」的第17天，点击查看活动详情

今天学习归并算法。归并算法的思想是分治法.

思想： 通过自上问下进行分组，把无序的列表一直分到只有一个对象，也就是排好序的最小单位；再自下而上进行排序，直到返回第一层。流程：

申请与待排序列表同样大小的空间。
使用递归或者循环方式，分成两组，直至分组到1（全部有序）；
比较大小，并使用额外的空间作为缓存，合并有序列表，再次复制到原列表的空间。
循环处理，完成全部分组的合并。

归并算法的时间复杂度是O(nlogn)，在比较过程中，可以确定对象的相对位置不换位，所以算法是稳定的。对于大数据排序来说，比较合适使用。

代码实例：

#include<stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>

#define SWAP(a1, a2, type) do {type temp = a1; a1 = a2; a2 = temp;} while(0)



int ArrCnt = 0;
int NumArr[200] = {0};

void PrintNums()
{
    for(int i = 0;i < ArrCnt;i++){
        fprintf(stdout," %d-",NumArr[i]);
    }
}


//升序排序
int OpsMgArr(int * Arr,int pos,int cnt,int *Buf)
{
    int LeftId = pos;
    int LeftCnt = cnt/2;

    int RightId = LeftId + LeftCnt;
    int RightCnt = cnt/2+cnt%2;

   // fprintf(stdout,"LeftId [%d]-LeftCnt[%d]\n",LeftId,LeftCnt);
   // fprintf(stdout,"RightId [%d]-RightCnt[%d]\n",RightId,RightCnt);

    if(2 < LeftCnt){
        OpsMgArr(Arr,pos,LeftCnt,Buf);
    }else{
        //最小分组，比较，并进行交换排序 左侧
        if(LeftCnt == 2 && (Arr[LeftId+1] < Arr[LeftId])) SWAP(Arr[LeftId+1],Arr[LeftId],int);  
    }
    if(2 < RightCnt){
        OpsMgArr(Arr,RightId,RightCnt,Buf);
    }else{
        //最小分组，比较，并进行交换排序 右侧
        if(RightCnt == 2 && (Arr[RightId+1] < Arr[RightId])) SWAP(Arr[RightId+1],Arr[RightId],int);
    }

    int AllCnt = LeftCnt + RightCnt;

    for(int a = 0;a < AllCnt;a++){
        if(RightCnt == 0 || (LeftCnt && (Arr[LeftId] <= Arr[RightId]))){
            Buf[a] = Arr[LeftId];
            LeftId++;
            LeftCnt--;
        }else{
            Buf[a] = Arr[RightId];
            RightId++;
            RightCnt--;
        }
    }

    for(int b = 0;b < AllCnt;b++){
         Arr[pos+b] = Buf[b];
        fprintf(stdout,"Arr[%d]=[%d]-",pos+b,Arr[pos+b]);
    }
    fprintf(stdout,"\n\n\n");

    return 0;
}
int MergeSort(int Cnt,int* ArrPtr)
{
    int *ptrTemp = (int*)malloc(Cnt*4);
    memset(ptrTemp,0,Cnt*4);
    OpsMgArr(ArrPtr,0,Cnt,ptrTemp);
    if(ptrTemp ) free(ptrTemp);
    return 0;
}
int main(int argc, char** argv)
{
    if(argc == 1) {
        fprintf(stderr,"%s:need a some arg\n",argv[0]);
        exit(1);
    }
    int CntTemp = ArrCnt = argc -1;

    for(int i = 0;i < ArrCnt;i++){
        NumArr[i] = atoi(argv[i+1]);
    }
   
    fprintf(stdout,"\t\t\t\t[Merge Sort]inputNum:");
    PrintNums();
    fprintf(stdout,"\n");

    MergeSort(ArrCnt,NumArr);

    fprintf(stdout,"\t\t\t\tresult:");
    PrintNums();
    fprintf(stdout,"\n");
    return 0;

}

测试结果：

有点啰嗦，不过加了一些日志没删除，有兴趣的可以编译出来，自己验证一下，有错误的话，请联系我。

实际开发中，还是尽量不要用递归调用，往往调用栈太深，占据太多内存。可以改成循环调用逻辑。一般的，使用递归的逻辑都可以改成循环逻辑。

十大排序算法 之 归并算法

十大排序算法之归并算法