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上传时间: 2025-12-02 12:11:38
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C++实现归并排序(MergeSort)
在这里,我们将详细介绍C++实现归并排序(MergeSort)的知识点。归并排序是一种稳定的排序算法,它的思路是将数组不断地分割成两个子序列,直到每个子序列只有一个元素为止,然后将这些子序列从小到大合并为一个序列。
我们来看一下归并排序的思路:
1. 划分:一直调用划分过程,直到子序列为空或只有一个元素为止,共需log2(n)。
2. 归并:将两个子序列从小到大合并为一个序列。
下面是C++实现归并排序的程序代码:
```c
#include
using namespace std;
// 合并两个有序的序列
template
void Merge(T arr[], int start, int mid, int end) {
int i, j, k, n1, n2;
k = 0;
n1 = mid - start + 1;
n2 = end - mid;
T *L = new T[n1], *R = new T[n2];
for (i = 0; i < n1; i++) // 将arr的左部分赋给L
L[i] = arr[start + i];
for (j = 0; j < n2; j++) // 将arr的右部分赋给R
R[j] = arr[mid + j + 1];
i = 0;
j = 0;
k = start;
while (i < n1 && j < n2) { // 合并
if (L[i] <= R[j]) {
arr[k] = L[i];
i++;
} else {
arr[k] = R[j];
j++;
}
k++;
}
while (i < n1) { // 左部分没处理完
arr[k] = L[i];
k++;
i++;
}
while (j < n2) { // 右部分没处理完
arr[k] = R[j];
k++;
j++;
}
delete[] L;
delete[] R;
}
// 归并排序
template
void MergeSort(T arr[], int start, int end) {
int mid;
if (start >= end)
return;
mid = (start + end) / 2;
MergeSort(arr, start, mid);
MergeSort(arr, mid + 1, end);
Merge(arr, start, mid, end);
}
// 输出数组
template
void Print(T arr[], int n) {
int i;
for (i = 0; i < n; i++)
cout << arr[i] << " ";
cout << endl;
}
int main(int argc, const char *argv[]) {
int n, i, arr[50];
cout << "请输入要排序的数的个数:";
cin >> n;
srand((int)time(NULL)); // 设置时间为随机点
for (i = 0; i < n; i++) // 产生n个随机数
arr[i] = rand() % 100;
cout << "排序前:";
Print(arr, n);
MergeSort(arr, 0, n - 1); // 调用归并排序
cout << "排序后:";
Print(arr, n);
return 0;
}
```
通过上面的代码,我们可以看到,归并排序的实现是通过递归地将数组分割成两个子序列,然后将这些子序列从小到大合并为一个序列。我们可以通过Print函数来输出排序后的结果。
C++实现归并排序是一种高效的排序算法,它的时间复杂度为O(n log n),且它是一种稳定的排序算法,适合大规模数据的排序。