数据结构（C语言）归并排序_数据结构归并排序c语言

归并排序：将两段有序的数据合并成一段有序的数据，直到所有的数据有序（二路归并）

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

//一次归并，gap为归并段的长度
static void Merge(int* arr, int len, int gap)//一次归并时间复杂度O（n）
{
	int low1 = 0;
	int high1 = low1 + gap - 1;
	int low2 = high1 + 1;
	int high2 = low2 + gap < len ? low2 + gap - 1 : len - 1;

	int* brr = (int*)malloc(len * sizeof(int));
	assert(brr != NULL);

	int i = 0;//brr的下标
	//有两个归并段
	while (low2 < len)
	{
		while (low1 <= high1 && low2 <= high2)
		{
			//两个归并段还有数据需要比较
			if (arr[low1] <= arr[low2])
			{
				brr[i++] = arr[low1++];
			}
			else
			{
				brr[i++] = arr[low2++];
			}
		}
		//一个归并段已完成，另一个还有数据
		while (low1 <= high1)
		{
			brr[i++] = arr[low1++];
		}
		while (low2 <= high2)
		{
			brr[i++] = arr[low2++];
		}

		//下两个归并段（四个变量往后走）
		low1 = high2 + 1;
		high1 = low1 + gap - 1;//越界也没事，因为循环判断条件是low2<len
		low2 = high1 + 1;
		high2 = low2 + gap < len ? low2 + gap - 1 : len - 1;		
	}
	
	//只有一个归并段
	while (low1 < len)
	{
		brr[i++] = arr[low1++];
	}

	//将归并好的数据拷贝到arr里
	for (int i = 0; i < len; i++)
	{
		arr[i] = brr[i];
	}
	free(brr);
}
void MergeSort(int* arr, int len)//时间复杂度 O（nlogn）,空间复杂度O（n），有辅助空间，稳定的
{
	for (int i = 1; i < len; i *= 2)
	{
		Merge(arr, len, i);//一次归并
	}
}

int main()
{
	int a[] = { 2,5,4,6,3,9,8,7 };
	int len = sizeof(a) / sizeof(a[0]);
	MergeSort(a, len);
	for (int i = 0; i < len; i++)
	{
		printf("%d  ", a[i]);
	}

}
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