c++ 深入理解归并排序的用法

目录

• 分治算法
• 归并排序
• 怎么分
• 递归的出口
• “并”的实现
• 加到“分”函数里
• 完整代码

hello

昨天发了个堆排序，竟然上了热榜

所以，今天来发一下归并排序

上次的堆排序似乎好多人没看懂，其实这些还是比较基础滴

废话不多说，直接进入正题

分治算法

如果你要学归并排序，首先你要学一下分治

所谓分治，就是分开治理，把大问题化成小问题，逐个解决，再合到一起

这也就是归并排序的精髓

这种算法时间复杂度低，原理也比较简单

归并排序

首先来看这张图

图片中把一个数组分成了一个一个的元素，在合并的过程中排序

怎么分

分的方法其实很简单，一个递归就可以解决

如果你是初学者，可能没有完全把递归学透彻

简单说，递归就是在函数内部调用自己的函数

递归都要有一个出口，否则就会变成死循环

递归的出口

我们在函数参数上写1)一个数组(要被排序的数组)2)分的开始和结束(first和end)

如果first<end,那么我们可以继续递归，如果不满足条件，递归结束

还要定义一个中间，前面那行代码是分左边，也就是开始~中间，后面那行代码是分右边，也就是中间+1~末尾

void merge_sort(int array[],int first,int end)
{
	if(first < end){
		int center = (first + end)/2;     //得到中间数
		merge_sort(array,first,center);
		merge_sort(array,center+1,end);
	}
}

“并”的实现

按照上面的图片，我们每排一下序就给它并一下

具体代码实现

void merge(int array[],int first,int center,int end)
{

	int n1 = center - first + 1;
	int n2 = end - center;
	int L[n1+1];
	int R[n2+1];
	for(int i = 0; i < n1; i++ )
	{
		L[i] = array[first+i];     //得到前面一部分数组
	}
	//printArray(L,n1);
	for(int j = 0; j < n2; j++ )
	{
		R[j] = array[center+j+1]; //得到后面一部分数组
	}
	//printArray(R,n2);
	L[n1] = 1000;    //设置哨兵
	R[n2] = 1000;	 //设置哨兵
	//cout << "R[5] =" << R[4] << endl;
	int k1 = 0;
	int k2 = 0;
	for (int k = first; k <= end; ++k)    //把得到的两个数组进行排序合并
	{
		//cout << L[k1] <<endl;
		//cout << R[k2] <<endl;
		if(L[k1] <= R[k2])
		{
			//cout << L[k1] <<endl;
			array[k] = L[k1];
			//cout << array[k] << endl;
			//cout << "k1 =" << k1 << endl;
			k1 = k1 + 1;
		}else{
			//cout << R[k2] <<endl;
			array[k] = R[k2];
			//cout << array[k] << endl;
			//cout << "k2 =" << k2 << endl;
			k2 = k2 + 1;
		}
		//cout << array[k] <<endl;
	}
	//printArray(array,10);
}

加到“分”函数里

因为我们分完了要并，所以我们把“并”函数写进“分”函数里

void merge_sort(int array[],int first,int end)
{
	if(first < end){
		int center = (first + end)/2;     //得到中间数
		merge_sort(array,first,center);
		merge_sort(array,center+1,end);
		merge(array,first,center,end);
	}
}

完整代码

加上int main()就行

#include <iostream>
using namespace std;

/*
* 打印数组
*/
void printArray(int array[],int length)
{
	for (int i = 0; i < length; ++i)
	{
		cout << array[i] << endl;
	}
}

/*
* 一个数组从中间分成两个有序数组
* 把这两个有序数组合并成一个有序数组
*/
void merge(int array[],int first,int center,int end)
{

	int n1 = center - first + 1;
	int n2 = end - center;
	int L[n1+1];
	int R[n2+1];
	for(int i = 0; i < n1; i++ )
	{
		L[i] = array[first+i];     //得到前面一部分数组
	}
	//printArray(L,n1);
	for(int j = 0; j < n2; j++ )
	{
		R[j] = array[center+j+1]; //得到后面一部分数组
	}
	//printArray(R,n2);
	L[n1] = 1000;    //设置哨兵
	R[n2] = 1000;	 //设置哨兵
	//cout << "R[5] =" << R[4] << endl;
	int k1 = 0;
	int k2 = 0;
	for (int k = first; k <= end; ++k)    //把得到的两个数组进行排序合并
	{
		//cout << L[k1] <<endl;
		//cout << R[k2] <<endl;
		if(L[k1] <= R[k2])
		{
			//cout << L[k1] <<endl;
			array[k] = L[k1];
			//cout << array[k] << endl;
			//cout << "k1 =" << k1 << endl;
			k1 = k1 + 1;
		}else{
			//cout << R[k2] <<endl;
			array[k] = R[k2];
			//cout << array[k] << endl;
			//cout << "k2 =" << k2 << endl;
			k2 = k2 + 1;
		}
		//cout << array[k] <<endl;
	}
	//printArray(array,10);
}

/*
* 分治算法
* 把一个数组从中间分成分开
* 然后进行排序
*/
void merge_sort(int array[],int first,int end)
{
	if(first < end){
		int center = (first + end)/2;     //得到中间数
		merge_sort(array,first,center);
		merge_sort(array,center+1,end);
		merge(array,first,center,end);
	}
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
	int array[10] = {0,6,1,2,3,7,8,9,4,5};
	//merge(array,0,4,9);
	merge_sort(array,0,9);
	printArray(array,10);
	//int center = (0 + 9)/2;
	//cout << "center" << center << endl;
	//cout << "hello";
	return 0;
}

到此这篇关于c++ 深入理解归并排序的用法的文章就介绍到这了,更多相关c++ 归并排序内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！