排序方法（7）：归并排序

归并排序

参考：
https://baike.baidu.com/item/%E5%BD%92%E5%B9%B6%E6%8E%92%E5%BA%8F

http://cuijiahua.com/blog/2018/01/algorithm_7.html

一、原理

归并排序（MERGE-SORT）是建立在归并操作上的一种有效的排序算法,该算法是采用分治法（Divide and Conquer）的一个非常典型的应用。将已有序的子序列合并，得到完全有序的序列；即先使每个子序列有序，再使子序列段间有序。若将两个有序表合并成一个有序表，称为二路归并。

二、步骤

• 1、先将序列分为两组
• 2、分别对两组进行排序
• 3、进行归并

归并过程为：比较a[i]和b[j]的大小，若a[i]≤b[j]，则将第一个有序表中的元素a[i]复制到r[k]中，并令i和k分别加上1；否则将第二个有序表中的元素b[j]复制到r[k]中，并令j和k分别加上1，如此循环下去，直到其中一个有序表取完，然后再将另一个有序表中剩余的元素复制到r中从下标k到下标t的单元。

三、算法实现

C语言

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

void Merge(int sourceArr[], int tempArr[], int startIndex, int midIndex, int endIndex)
{
    int i = startIndex, j = midIndex + 1, k = startIndex;
    while (i != midIndex + 1 && j != endIndex + 1)
    {
        if (sourceArr[i] > sourceArr[j])
            tempArr[k++] = sourceArr[j++];
        else
            tempArr[k++] = sourceArr[i++];
    }
    while (i != midIndex + 1)
        tempArr[k++] = sourceArr[i++];
    while (j != endIndex + 1)
        tempArr[k++] = sourceArr[j++];
    for (i = startIndex; i <= endIndex; i++)
        sourceArr[i] = tempArr[i];
}

//内部使用递归
void MergeSort(int sourceArr[], int tempArr[], int startIndex, int endIndex)
{
    int midIndex;
    if (startIndex < endIndex)
    {
        midIndex = (startIndex + endIndex) / 2;
        MergeSort(sourceArr, tempArr, startIndex, midIndex);
        MergeSort(sourceArr, tempArr, midIndex + 1, endIndex);
        Merge(sourceArr, tempArr, startIndex, midIndex, endIndex);
    }
}


int main()
{
    int number[] = { 0, 10, 1, 2, 8, 5, 9, 7, 3, 4, 6 };
    int i;
    int n = sizeof(number) / sizeof(number[0]);
    //int result[11] = {0};
    int *result = (int *)malloc(n * sizeof(int));
    printf("原始数据：\n");
    for (i = 0; i < n; i++)
    {
        printf("%d\t", number[i]);
    }
    printf("\n\n");

    MergeSort(number, result,0,n-1);
    printf("\n返回结果：\n");
    for (i = 0; i < n; i++)
    {
        printf("%d\t", result[i]);
    }
    printf("\n");
}

运行结果