归并排序及其非递归实现

简介: 归并排序及其非递归实现

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归并排序递归实现

归并排序非递归实现


归并排序递归实现


图示:



代码:


先分再归并,像是后序一般。

//归并排序
void MergeSort(int* arr, int left, int right)
{
  int* temp = (int*)malloc(sizeof(int) * (right));
  if (temp == NULL)
  {
    perror("malloc fail");
  }
  _MergeSort(arr, temp, left, right - 1);
  free(temp);
}
void _MergeSort(int* arr, int* temp, int left, int right)
{
  if (left >= right)
    return;
  int mid = (left + right) / 2;
  int begin1 = left;
  int begin2 = mid + 1;
  int end1 = mid;
  int end2 = right;
  _MergeSort(arr, temp, left, mid);
  _MergeSort(arr, temp, mid + 1, right);
  int index = left;
  while (begin1 <= end1 && begin2 <= end2)
  {
    if (arr[begin1] < arr[begin2])
    {
      temp[index++] = arr[begin1++];
    }
    else
    {
      temp[index++] = arr[begin2++];
    }
  }
  while (begin1 <= end1)
  {
    temp[index++] = arr[begin1++];
  }
  while (begin2 <= end2)
  {
    temp[index++] = arr[begin2++];
  }
  memcpy(arr + left, temp + left, sizeof(int) * (right - left + 1));
}


归并排序非递归实现


这里的非递归实现不可借助栈实现,因为返回去的时候,不能使之有序。


代码:

//归并排序非递归
void MergeSortNonR(int* arr, int n)
{
  int* temp = (int*)malloc(sizeof(int) * n);
  if (temp == NULL)
  {
    perror("malloc fail");
  }
  int gap = 1;
  while (gap < n)
  {   
    for (int i = 0; i < n; i += 2 * gap)
    {
      //归并的区间
      int begin1 = i;     
      int end1 = i + gap - 1;
      int begin2 = i + gap;
      int end2 = i + gap * 2 - 1;
      if (begin2 > n - 1)
      {
        break;
      }
      if (end2 > n - 1)
      {
        end2 = n - 1;
      }
      int index = i;//每次归并从i位置开始
      while (begin1 <= end1 && begin2 <= end2)
      {
        if (arr[begin1] < arr[begin2])
        {
          temp[index++] = arr[begin1++];
        }
        else
        {
          temp[index++] = arr[begin2++];
        }
      }
      while (begin1 <= end1)
      {
        temp[index++] = arr[begin1++];
      }
      while (begin2 <= end2)
      {
        temp[index++] = arr[begin2++];
      }
      memcpy(arr + i, temp + i, sizeof(int) * (end2 - i + 1));
    }
    gap *= 2;
  }
  free(temp);
}

时间复杂度O(n*logn),空间复杂度O(N);

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