C++ 归并排序（MergeSort）

一、思路：稳定排序

    （1）划分：一直调用划分过程，直到子序列为空或只有一个元素为止，共需log2(n)；

    （2）归并：将两个子序列从小到大合并为一个序列

 

二、实现程序：

//  归并排序：（二路归并）
// （1）递归分解数组；
//  (2)合并有序的序列
#include <iostream>
using namespace std;

// 合并两个有序的序列
template <typename T>
void Merge(T arr[], int start, int mid, int end) {
    int i, j, k, n1, n2;
    
    k=0;
    n1 = mid - start + 1;
    n2 = end - mid;
    T *L = new T[n1], *R = new T[n2];
    
    for(i = 0; i < n1; i++) // 将arr的左部分赋给L
        L[i] = arr[start+i];
    for(j = 0; j < n2; j++) // 将arr的右部分赋给R
        R[j] = arr[mid+j+1];
    i = 0;
    j = 0;
    k= start;
    while(i < n1 && j < n2) { // 合并
        if(L[i] <= R[j]) {
            arr[k] = L[i];
            i++;
        } else {
            arr[k] = R[j];
            j++;
        }
        k++;
    }
    while(i < n1) { // 左部分没处理完
        arr[k] = L[i];
        k++;
        i++;
    }
    while(j < n2) { // 右部分没处理完
        arr[k] = R[j];
        k++;
        j++;
    }
    delete []L;
    delete []R;
}

// 归并排序
template <typename T>
void MergeSort(T arr[], int start, int end) {
    int mid;
    
    if(start >= end)
        return;
    
    mid = (start + end) / 2;
    MergeSort(arr, start, mid);
    MergeSort(arr, mid+1, end);
    Merge(arr, start, mid, end);
}

// 输出数组
template <typename T>
void Print(T arr[], int n) {
    int i;
    
    for(i = 0; i < n; i++)
        cout << arr[i] << " ";
    cout << endl;
}

int main(int argc, const char * argv[]) {
    int n, i, arr[50];
    
    cout << "请输入要排序的数的个数：";
    cin >> n;
    srand((int)time(NULL)); // 设置时间为随机点
    for(i = 0; i < n; i++) // 产生n个随机数
        arr[i] = rand() % 100;
    cout << "排序前：";
    Print(arr, n);
    MergeSort(arr, 0, n-1); // 调用归并排序
    cout << "排序后：";
    Print(arr, n);
    return 0;
}

测试结果：