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今天给大家分享排序算法里面的另外一种排序算法:归并排序!
& G) @1 |+ I4 {/ V2 d% e5 f' M1 H- j' e: j% M
- g* q8 P7 Q# }
9 {0 Y2 y6 Z8 ~- n一、归并排序: 1、归并排序操作的核心思想:
a、确定分界点:mid=(l+r)/2 b、递归排序左边和右边(排完左右两边的数,就会成为两个有序的序列了) c、归并(把上面的两个有序序列合并成一个有序的序列,用一个简单的词来说,就是合二为一!) 3 G" V! g5 c2 h
2、举例:
比如上图我们有两组已经排好的序列数字,我们要进行第三步合并,该如何进行呢?思路如下: a、这里先定义一个空的数组res,它主要是为了临时存放合并序列排序好的数字;我们从图中可以看到,第一个序列指针i指向数字1,第二序列指针j指向2,这个时候我们要比较两个数字的大小,小的数字就放到临时数组res里面去,这里我们明显知道数字1小于2,所以把1放到临时数组res里去
2 M% l$ F( o1 @b、然后指针i往下移动,如下图所示,再次进行比较,明显发现指针j指向的数字2更小,把它放到res里面去,然后指针j往下移动,指针i不动,后面依次类推
c、如下图所示,两个指针都指向了数字5,如果遇到两个数字一样的话,一般是把第一个序列的数字放到临时数组res里面去,这点稍微要注意一下
d、最后把临时数组里面的是数字放到原来的数组里面去 注意:一个算法稳定,并不能说它的时间效率是稳定的;这里的稳定是说两个序列中有两个数是相同的,如果在排完序之后,他们的位置还是没有发生变化的话,那么这个排序就是稳定的,反之亦然! 3、归并排序的平均时间复杂度的计算推导:
从图片的纵性来分析,当拆解到1的时候,这个时候什么数等于n除于它等于1,通过计算,我们知道是logn,然后再从横向分析,我们要最多比较n个数字,所以归并排序的时间复杂度就是:nlogn 二、代码示例:
代码: #include <iostream>
& E4 h" A+ p6 {6 E- Q; \% Xusing namespace std;
1 {5 ^/ K: U& L7 Pconst int N = 1e5 + 10;1 {! q0 r. f9 \$ B u, S
int n;( T% S5 F7 W& A# t. v
int q[N], tmp[N];
* v( @! D4 b2 C! N }- }0 W b* j! x7 `3 c) _5 t, ]3 t- g1 p5 G9 K
void merge_sort(int q[],int l, int r)2 h/ {) H; i1 ~( x e' {$ ?, P
{
2 G5 Z$ [! L' q; @; P! _: C5 B, j if(l>=r)return;//判断序列中是否为空或者只有一个数字,如果是的话,我们就不用排序了
4 ^# F$ n) ?; S( P5 h6 j //确定分界点8 G8 |: y+ ^7 j8 A! T% W! Z- ?
int mid = l + r >> 1;' U6 X. M1 l* s* U3 Y5 E
//递归处理# H; |1 }# O' i0 _3 Y/ N
merge_sort(q,l,mid);
2 G7 w1 C% _+ ^, v' H, d- o$ Q$ h merge_sort(q,mid+1,r);
* w! S1 m6 ?6 j F8 i //定义双指针
- |0 T! m8 Z' A int k =0,i = l, j= mid+1;
0 i" G, ^8 n# y& F //归并处理
/ T4 ?: u' X) u+ Q# L+ W& s1 L while(i <= mid && j <= r)7 Z% X5 F6 A4 M: S4 u4 t
if(q < q[j])tmp[k++] = q[i++];
' u6 X% n# g# n6 C8 J else& f- X6 F$ `1 \. V5 K+ r
tmp[k++] = q[j++];
- n0 `+ n6 r& N- c7 }2 x //把源数组中剩余的数字(注意这里的数字一定是最小的)放到临时数组后面去0 E& L4 a0 u. @) U
while(i <= mid)tmp[k++] = q[i++];" ?. z2 j1 V+ F+ W9 M
while(j <= r)tmp[k++] = q[j++];
) _3 T, d! a* r4 f //把临时数组中排好序的数字放到源数组中去 g# ~* j. u& S8 ], d% i5 V% D" g
for(i = l, j =0;i<=r;i++,j++)q=tmp[j];
R3 c4 Z0 l( `$ f. @3 d) A}2 z1 u1 E- Q& S
% U7 r& S' _% R. s4 Q
9 F* m9 D4 W! d* L1 o. nint main()
3 k, x& [; o( G4 w7 S, {4 q3 X' j{
9 w) g# c# b5 V7 \: u H% q1 P. J scanf("%d",&n);
2 u: l+ O% \( s; @: n& e3 }- u( y for(int i = 0;i<n;i++)
1 F% ]0 t* p2 f. U1 B/ m {
! Y" l1 Z# M0 a1 f o' k" K scanf("%d",&q);5 a% K! X6 y! {2 v# K' Y i
}
3 O( G, p/ X$ ]: z2 @ merge_sort(q,0,n-1);
) e* x% w5 B+ w; R2 K% Y for(int i = 0; i<n;i++)
" ]" c& n7 l" @' B1 D- N {' c1 N {! V. U; W
printf("%d ",q);( N* U+ I. B W' \$ G. p; R4 x
}
8 F V5 y# p% D$ B/ c return 0;% E$ z- W3 V$ d! \+ R& G
- v9 ~. w7 u2 G
, F+ J' \ N# s- K, h: a0 O}: p" y2 ]- m; r+ I! w# l3 R6 `
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