算法代码实现之归并排序，C/C++实现，自顶向下与自底向上两种方式

封装成函数merge_sort_up_to_down（自顶向下方式）和merge_sort_down_to_up（自底向上方式）：

#include <malloc.h>

//归并操作
void merge(int *a,int *aux,int lo,int mid,int hi)
{
int i,j,k;
for(k=lo; k<=hi; k++)
{
aux[k] = a[k];
}
i = lo;
j = mid+1;
for(k=lo; k<=hi; k++)
{
if(i>mid)
{
a[k] = aux[j++];
}
else if(j>hi)
{
a[k] = aux[i++];
}
else if(aux[j]<aux[i])
{
a[k] = aux[j++];
}
else
{
a[k] = aux[i++];
}
}
}

void sort(int *a,int *aux,int lo,int hi)
{
int mid;
if(lo>=hi)
{
return;
}
mid = (lo+hi)>>1;
sort(a,aux,lo,mid);
sort(a,aux,mid+1,hi);
merge(a,aux,lo,mid,hi);
}

//自顶向下归并排序
void merge_sort_up_to_down(int *a,int len)
{
int *aux = (int*)malloc(len*sizeof(int));
sort(a,aux,0,len-1);
}

int min(int i,int j)
{
if (j < i)
{
return j;
}
return i;
}

//自底向上归并排序
void merge_sort_down_to_up(int *a,int len)
{
int *aux = (int*)malloc(len*sizeof(int));
int sz,lo;
for (sz = 1; sz < len; sz *= 2)
{
for (lo = 0; lo < len-sz; lo += 2 * sz)
{
merge(a, aux, lo, lo+sz-1, min(lo+2*sz-1, len-1));
}
}
}

测试：

#include <stdio.h>

//打印输出数组
void print_arr(int *a,int len)
{
int i;
if(len<1)  //数组长度必须大于0
{
printf("length greater than 0");
return;
}
//打印整个数组
printf("[");
for(i=0; i<len-1; i++)
{
printf("%d ",a[i]);
}
printf("%d]\n",a[len-1]);
}

int main()
{
int a[] = {9,0,6,5,8,2,1,7,4,3};
int len = sizeof(a)/sizeof(int);
print_arr(a,len);
merge_sort_up_to_down(a,len);
//merge_sort_down_to_up(a,len);
print_arr(a,len);
return 0;
}

输出：

[9 0 6 5 8 2 1 7 4 3]

[0 1 2 3 4 5 6 7 8 9]