归并排序详解（C++实现）_归并排序c++

作者：繁依Fanyi0 | 2024-08-23 05:58:50

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归并排序c++

学习视频：acwing算法基础课

归并排序步骤:

代码实现

部分调试演示

基本思想：分治

归并排序步骤:

1.确定分界点mid=(l+r)/2 : 数组将数组要排序的 l到r的部分分为 l到(l+r)/2 和 (l+r)/2+1到r 两组

2.递归排序left部分，right部分

3.归并：把两个有序的数组合为一个有序的数组

实现方法：假设两个有序数组为a[ ]，b[ ]，用一个新数组temp[ ]来记录答案

此时数组a，b已经排好序，所以i，j指针指向的数为数组a，b中最小的数。比较a[i],b[j],选其中较小的值放入temp数组，若相等则可任选一个放入。这里假设a[i]较小，则将a[i]的值放入temp数组，i右移一位

再次比较a[i]，b[j]，将较小的值放入temp数组，并让此指针后移一位，循环比较，直到有一指针到终点

假设i指针先到达终点，跳出循环，再将b数组j指针所指及之后的部分放到temp数组里

a[i]<b[j]，所以a[i]放入temp，i指针后移一位

b[j]<a[i]，b[j]放入temp，j指针后移一位

b[j]=a[i]，这里设相等时将a数组中的数放入temp数组，所以a[i]放入temp数组，i指针后移一位

b[j]<a[i]，b[j]放入temp，j指针后移一位

b[j]=a[i]，a[i]放入temp数组(这里设相等时将a数组中的数放入temp数组)，i指针后移一位

b[j]<a[i]，b[j]放入temp，j指针后移一位

a[i]<b[j]，所以a[i]放入temp，i指针后移一位

a[i]<b[j]，所以a[i]放入temp，i指针后移一位,但是i指针已经指到a数组末尾无法后移，跳出循环

此时a指针已经遍历完毕，应将b数组从j指针开始遍历，将j指针及之后的所有数放入temp数组；从j指针开始的所有数只有一个12，所以将12放入temp，最后temp为2 3 5 6 6 8 8 9 10 12

代码实现


#include<iostream>
using namespace std;
 
const int N = 100005;//数组最大存储量
int q[N], temp[N], n;//q为待排序数组  temp为暂时保存答案的数组  n为待输入数组个数
 
//归并排序
void merge_sort(int l, int r)//l和r为待排序区间的两端
{
	if (l == r) return;//当l与r重合时返回（此时数组只有一个数字）
	int mid = (l + r) / 2;//求mid
	merge_sort(l, mid);//排序l到mid
	merge_sort(mid + 1, r);//排序mid+1到r
 
	int i = l, j = mid + 1, t = 0;
	while (i <= mid && j <= r)//将待排序区间分为两个区间l到mid和mid+1到r
	{
		//谁小就将谁放入temp
		if (q[i] < q[j]) temp[t++] = q[i++];
		else temp[t++] = q[j++];
	}
	
	//哪个数组没遍历完就遍历哪个数组
	while (i <= mid) temp[t++] = q[i++];
	while (j <= r) temp[t++] = q[j++];
 
	//将排完序的数组放回原数组
	for (int i = l, t = 0; i <= r; i++, t++)
	{
		q[i] = temp[t];
	}
}
 
int main()
{
	cin >> n;
	for (int i = 0; i < n; i++)
	{
		cin >> q[i];
	}
 
	merge_sort(0, n - 1);
 
	for (int i = 0; i < n; i++)
	{
		cout << q[i] << " ";
	}
 
	return 0;
}