C語言實現歸并排序算法

　　歸并排序是創建在歸并操作上的一種有效的排序算法。下面小編為大家整理了C語言實現歸并排序算法，希望能幫到大家！

　　歸并排序（Merge sort）是創建在歸并操作上的一種有效的排序算法。該算法是采用分治法（Divide and Conquer）的一個非常典型的應用。

　　一個歸并排序的例子:對一個隨機點的鏈表進行排序

　　算法描述

　　歸并操作的過程如下：

　　申請空間，使其大小為兩個已經排序序列之和，該空間用來存放合并后的序列設定兩個指針，最初位置分別為兩個已經排序序列的起始位置比較兩個指針所指向的元素，選擇相對小的元素放入到合并空間，并移動指針到下一位置重復步驟3直到某一指針到達序列尾將另一序列剩下的所有元素直接復制到合并序列尾

　　特點：歸并排序是穩定的排序.即相等的元素的順序不會改變, 速度僅次于快速排序，但較穩定。

　　歸并操作

　　歸并操作(merge)，也叫歸并算法，指的是將兩個順序序列合并成一個順序序列的方法。

　　如：設有數列 [6，202，100，301，38，8，1]

　　初始狀態：6, 202, 100, 301, 38, 8, 1

　　第一次歸并后：[6, 202], [100, 301], [8, 38], [1]，比較次數：3；

　　第二次歸并后：[6, 100, 202, 301]，[1, 8, 38]，比較次數：4；

　　第三次歸并后：[1, 6, 8, 38, 100, 202, 301]，比較次數：4；

　　總的比較次數為：3+4+4=11,；

　　逆序數為14；

　　算法實現

　　// Completed on 2014.10.11 17:20// Language: C99//// 版權所有（C）codingwu (mail: oskernel@126.com) // 博客地址：http://www.cnblogs.com/archimedes/#include#includevoid merge_sort(int *list, const int first, const int last){ int len= last-first+1; int left_min,left_max; //左半區域邊界 int right_min,right_max; //右半區域邊界 int index; int i; int *tmp; tmp = (int *)malloc(sizeof(int)*len); if( tmp == NULL || len <= 0 ) return; for( i = 1; i < len; i *= 2 ) { for( left_min = 0; left_min < len - i; left_min = right_max) { int j; right_min = left_max = left_min + i; right_max = left_max + i; j = left_min; if ( right_max > len ) right_max = len; index = 0; while( left_min < left_max && right_min < right_max ) { tmp[index++] = (list[left_min] > list[right_min] ? list[right_min++] : list[left_min++]); } while( left_min < left_max ) { list[--right_min] = list[--left_max]; } while( index > 0 ) { list[--right_min] = tmp[--index]; } } } free(tmp);}int main(){ int a[] = {288, 52, 123, 30, 212, 23, 10, 233}; int n, mid; n = sizeof(a) / sizeof(a[0]); mid = n / 2; merge_sort(a, 0, n - 1); for(int k = 0; k < n; k++) printf("%d ", a[k]); printf("n"); return 0;}

　　使用遞歸實現：

　　// Completed on 2014.10.11 18:20// Language: C99//// 版權所有（C）codingwu (mail: oskernel@126.com) // 博客地址：http://www.cnblogs.com/archimedes/#include#includevoid merge(int *array,const int first, const int mid, const int last){ int i,index; int first1,last1; int first2,last2; int *tmp; tmp = (int *)malloc((last-first+1)*sizeof(int)); if( tmp == NULL ) return; first1 = first; last1 = mid; first2 = mid+1; last2 = last; index = 0; while( (first1 <= last1) && (first2 <= last2) ) { if( array[first1] < array[first2] ) { tmp[index++] = array[first1]; first1++; } else{ tmp[index++] = array[first2]; first2++; } } while( first1 <= last1 ) { tmp[index++] = array[first1++]; } while( first2 <= last2 ) { tmp[index++] = array[first2++]; } for( i=0; i<(last-first+1); i++) { array[first+i] = tmp[i]; } free(tmp);}void merge_sort(int *array, const int first, const int last){ int mid = 0; if(first < last) { mid = (first + last) / 2; merge_sort(array, first, mid); merge_sort(array, mid + 1, last); merge(array, first, mid, last); }}int main(){ int a[] = {288, 52, 123, 30, 212, 23, 10, 233}; int n, mid; n = sizeof(a) / sizeof(a[0]); mid = n / 2; merge_sort(a, 0, n - 1); for(int k = 0; k < n; k++) printf("%d ", a[k]); printf("n"); return 0;}

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