合并(归并)排序原理及代码实现(c++)


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归并排序

归并排序,是创建在归并操作上的一种有效的排序算法。算法是采用分治法(Divide and Conquer)的一个非常典型的应用,且各层分治递归可以同时进行。归并排序思路简单,速度仅次于快速排序,为稳定排序算法,一般用于对总体无序,但是各子项相对有序的数列。

1.基本思想

归并排序是用分治思想,分治模式在每一层递归上有三个步骤:

  • 分解(Divide):将n个元素分成个含n/2个元素的子序列。
  • 解决(Conquer):用合并排序法对两个子序列递归的排序。
  • 合并(Combine):合并两个已排序的子序列已得到排序结果。

    2.实现逻辑

2.1 迭代法

  • 申请空间,使其大小为两个已经排序序列之和,该空间用来存放合并后的序列
  • 设定两个指针,最初位置分别为两个已经排序序列的起始位置
  • 比较两个指针所指向的元素,选择相对小的元素放入到合并空间,并移动指针到下一位置
  • 重复步骤③直到某一指针到达序列尾
  • 将另一序列剩下的所有元素直接复制到合并序列尾

2.2 递归法

  • 将序列每相邻两个数字进行归并操作,形成floor(n/2)个序列,排序后每个序列包含两个元素
  • 将上述序列再次归并,形成floor(n/4)个序列,每个序列包含四个元素
  • 重复步骤②,直到所有元素排序完毕

3.动图演示

执行结果


文章作者: Jelly
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