二路归并排序算法实现-完整C语言程序

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1.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
2.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
3.重复步骤3直到某一指针达到序列尾
4.将另一序列剩下的所有元素直接复制到合并序列尾
归并排序：
归并排序具体工作原理如下（假设序列共有n个元素）：
1.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
2.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
3.重复步骤2，直到所有元素排序完毕

归并排序是稳定的，它的最差，平均，最好时间都是O(nlogn)。但是它需要额外的存储空间.
何问起 hovertree.com

归并排序法（Merge Sort，以下简称MS）是分治法思想运用的一个典范。
其主要算法操作可以分为以下步骤：
Step 1：将n个元素分成两个含n/2元素的子序列
Step 2：用MS将两个子序列递归排序（最后可以将整个原序列分解成n个子序列）
Step 3：合并两个已排序好的序列

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#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
#include<cmath>
#include<climits>
#include<cstdlib>
#include<time.h>
#include<cstdlib>
#include<cstdio>
using namespace std;
void Random(int a[],int n)
{
int i=0;
srand( (unsigned)time( NULL ) );
while(i<n)
{
a[i++]=rand();
}
}
void merge(int *a, int low, int mid, int high) //归并操作
{
int k, begin1, begin2, end1, end2;
begin1 = low;
end1 = mid;
begin2 = mid + 1;
end2 = high;
int *temp = (int *) malloc((high - low + 1) * sizeof(int));
for(k = 0; begin1 <= end1 && begin2 <= end2; k++) //自小到大排序
{
if(a[begin1] <= a[begin2])
temp[k] = a[begin1++];
else
temp[k] = a[begin2++];
}
if(begin1 <= end1) //左剩
memcpy(temp + k, a + begin1, (end1 - begin1 + 1) * sizeof(int));
else //右剩
memcpy(temp + k, a + begin2, (end2 - begin2 + 1) * sizeof(int));
memcpy(a + low, temp, (high - low + 1) * sizeof(int)); //排序后复制到原数组
free(temp); //释放空间
}
void merge_sort(int *a, unsigned int begin, unsigned int end)
{
int mid;
if(begin < end)
{
mid=begin+(end-begin)>>1;
//mid = (end + begin) / 2;  防止数据加法溢出
merge_sort(a, begin, mid); //分治
merge_sort(a, mid + 1, end); //分治
merge(a, begin, mid, end);  //合并两个已排序的数列
}
}
int main()
{
int a[20];
Random(a,20);
for(int i=0;i<20;i++)
{
cout<<" "<<a[i]<<" ";
}

merge_sort(a, 0, 20-1);
for(int i=0;i<20;i++)
{
cout<<" "<<a[i]<<endl;
}

return 0;

}