一步一步寫演算法 之合併排序
阿新 • • 發佈:2018-12-20
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前面一篇部落格提到的快速排序是排序演算法中的一種經典演算法。和快速排序一樣,合併排序是另外一種經常使用的排序演算法。那麼合併排序演算法有什麼不同呢?關鍵之處就體現在這個合併上面。 合併演算法的基本步驟如下所示: 1)把0~length-1的陣列分成左陣列和右陣列 2)對左陣列和右陣列進行迭代排序 3)將左陣列和右陣列進行合併,那麼生成的整個陣列就是有序的資料陣列
下面就開始實踐操作: a)建立函式,判斷引數的合法性
void merge_sort(int array[], int length){ if(NULL == array || 0 == length) return ; _merge_sort(array, 0, length-1);}
b)進行merge函式迭代操作void _merge_sort(int array[], int start, int end){ if(start >= end) return; int middle = start + ((end - start) >> 1); _merge_sort(array, start, middle); _merge_sort(array, middle + 1 , end); _merge_data_in_array(array, start, middle, end);}
c)對合並後的佇列進行合併操作void _merge_data_in_array(int array[], int start, int middle, int end){ int length = end - start + 1; int* pData = NULL; int left = start; int right = middle + 1; int all = 0; /* allocate new memory to the space */ pData = (int *) malloc(sizeof(int) * length); assert(NULL != pData); memset(pData, 0, length); /* begin to move data */ while(right <= end){ while(array[left] <= array[right] && left <= middle){ pData[all] = array[left]; left ++; all ++; } if(left > middle) { break; } while(array[left] > array[right] && right <= end){ pData[all] = array[right]; right ++; all ++; } } /* move the left data */ if(left <= middle) memmove(&pData[all], &array[left], sizeof(int) * (middle -left +1)); if(right <= end) memmove(&pData[all], &array[right], sizeof(int) * (end - right + 1)); memmove(&array[start], pData, sizeof(int) * length); free(pData);}
注: 文中使用的pData動態記憶體不是一種最優的處理辦法,實際開發中可以由其他形式的資料型別代替。d)編寫測試用例
static void test1(){ int array[] = {1}; merge_sort(array, sizeof(array)/sizeof(int));}static void test2(){ int array[] = {2, 1}; merge_sort(array, sizeof(array)/sizeof(int)); assert(1 == array[0]); assert(2 == array[1]);}static void test3(){ int array[] = {3, 2, 1}; merge_sort(array, sizeof(array)/sizeof(int)); assert(1 == array[0]); assert(2 == array[1]); assert(3 == array[2]);}static void test4(){ int array[] = {4, 3, 5, 1}; merge_sort(array, sizeof(array)/sizeof(int)); assert(1 == array[0]); assert(3 == array[1]); assert(4 == array[2]); assert(5 == array[3]);}
分析快速排序和合並排序的相同點和不同點: 相同點: 都是迭代操作 不同點: 快速排序,先分類再迭代;合併排序,先迭代再合併【預告: 下面一篇部落格主要介紹堆排序】