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输入:先输入进行合并排序元素的个数,然后依次随机输入(或随机生成)每个数字。
输出:元素排序后的结果,数字之间不加任何标识符。
示例:输入:8 11 1 2 4 8 6 15 8,输出:1 2 4 6 8 8 11 15
#include<iostream>
using namespace std;
//合并排序/归并排序
template<typename T>
void __mergeSort(T arr[], int l, int mid, int r)
{
// 经测试,传递aux数组的性能效果并不好
//T aux[r - l + 1];
T *aux = new T[r - l + 1];
for (int i = l; i <= r; i++)
aux[i - l] = arr[i];//赋值
int i = l, j = mid + 1;
for (int k = l; k <= r; k++){
if (i > mid)
{
arr[k] = aux[j - l]; j++;
}
else if (j > r)
{
arr[k] = aux[i - l]; i++;
}
else if (aux[i - l] < aux[j - l])
{
arr[k] = aux[i - l]; i++;
}
else
{
arr[k] = aux[j - l]; j++;
}
}
delete[]aux;
}
template<typename T>
void MergeSort(T arr[], int l, int r)
{
if (l >= r)
{
return;
}
int mid = (r + l) / 2;
MergeSort(arr, l, mid);//先将这个运行到底 ①
MergeSort(arr, mid + 1, r);//这个,mid不是那个例如数组大小为6,mid=3那个mid,而是上步①结束时的mid
__mergeSort(arr, l, mid, r);//这个排序,排的是第一对(1边1个),在排第二对。。。然后下一轮第一对(1边2个)相排.。。
}
int main()
{
int n;
cin >> n;
int *arr = new int[n];
for (int i = 0; i < n; i++)
{
cin >> arr[i];
}
MergeSort(arr, 0, n-1);
for (int i = 0; i < n; i++)
{
cout << arr[i] << " ";
}
delete[]arr;
return 0;
}
--------------------------------------------------------------------------
优化:
#include<iostream>
using namespace std;
//合并排序/归并排序
template<typename T>
void __mergeSort(T arr[], int l, int mid, int r)
{
// 经测试,传递aux数组的性能效果并不好
//T aux[r - l + 1];
T *aux = new T[r - l + 1];
for (int i = l; i <= r; i++)
aux[i - l] = arr[i];//赋值
int i = l, j = mid + 1;
for (int k = l; k <= r; k++){
if (i > mid)
{
arr[k] = aux[j - l]; j++;
}
else if (j > r)
{
arr[k] = aux[i - l]; i++;
}
else if (aux[i - l] < aux[j - l])
{
arr[k] = aux[i - l]; i++;
}
else
{
arr[k] = aux[j - l]; j++;
}
}
delete[]aux;
}
template<typename T>
void MergeSort(T arr[], int l, int r)
{
if (l >= r)
{
return;
}
//优化1:
/*if (r - l <= 15)//由于小数量的排序,插入排序比归并更划算,所以这选择这样,这个数是测试得到的,不一定是15
{
insertionSort1(arr, l, r);
}*/
int mid = (r + l) / 2;
MergeSort(arr, l, mid);//先将这个运行到底 ①
MergeSort(arr, mid + 1, r);//这个,mid不是那个例如数组大小为6,mid=3那个mid,而是上步①结束时的mid
__mergeSort(arr, l, mid, r);
//优化2:
/*
if(arr[mid] > arr[mid + 1])//例如这里第一次是1个和1个比,比完后,两个元素(数组A)和两个元素(数组B)比,这两个数组里的元素是已经排好序的,所以只需要比较arr[mid] 和 arr[mid + 1]就知道还需不需要去比较;
{
__mergeSort(arr, l, mid, r);//这个排序,排的是第一对(1边1个),在排第二对。。。然后下一轮第一对(1边2个)相排.。。
}
*/
}
int main()
{
int n;
cin >> n;
int *arr = new int[n];
for (int i = 0; i < n; i++)
{
cin >> arr[i];
}
MergeSort(arr, 0, n-1);
for (int i = 0; i < n; i++)
{
cout << arr[i] << " ";
}
delete[]arr;
return 0;
}
//非递归
自底向上: 迭代的方式
template <typename T>
void mergeSortBU(T arr[], int n){
for( int sz = 1; sz <= n ; sz += sz )//一次加sz,(下面的循环,sz每加一次sz,下面的数组A和数组B就会扩大1倍)
for( int i = 0 ; i+size < n ; i += sz+sz )//排序用的,第一次排第一对(数组A和数组B),然后第二对...第三对...//i+size < n 是为了防止下面中间的元素的越界
// 对 arr[i...i+sz-1] 和 arr[i+sz...i+2*sz-1] 进行归并
__merge(arr, i, i+sz-1, min(i+sz+sz-1,n-1) );// min(i+sz+sz-1,n-1)由于最右边的元素可能超过界限,所以用min()就可以起到一个限制作用
}
//非递归的优化
for( int i = 0 ; i < n ; i += 16 )
insertionSort(arr,i,min(i+15,n-1));
for( int sz = 16; sz <= n ; sz += sz )
for( int i = 0 ; i < n - sz ; i += sz+sz )
if( arr[i+sz-1] > arr[i+sz] )
__merge(arr, i, i+sz-1, min(i+sz+sz-1,n-1) );