C语言归并排序

描述

给定一个数列，用归并排序算法把它排成升序。

输入

第一行是一个整数n（n不大于10000），表示要排序的数的个数；
下面一行是用空格隔开的n个整数。

输出

输出排序后的数列，每个数字占一行。

归并排序有两个关键点

1.将两个已经排好序的序列进行合并。

/*
 *归并2个有序序列为1个有序序列
 *
 */
void merge(int *a, int start, int mid, int end)
{
    int *tmp = (int *)malloc((end - start + 1) * sizeof(int)); //申请临时内存，用于保存排好序的数组
    int i, j, k = 0;
    i = start;
    j = mid + 1;
    while (i <= mid && j <= end)
    {
        if (a[i] <= a[j])
        {
            tmp[k++] = a[i++];
        }
        else
        {
            tmp[k++] = a[j++];
        }
    }
    while (i <= mid)
    {
        tmp[k++] = a[i++];
    }
    while (j <= end)
    {
        tmp[k++] = a[j++];
    }
    i = start;
    k = 0;
    while (i <= end)
    {
        a[i++] = tmp[k++];
    }
    free(tmp);
}

2.递归函数进行分解问题

/*
 * 递归函数,归并算法
 */
void MergeSort(int *a, int begin, int end)
{
    if(begin >= end)
        return;
    int mid = (begin + end) / 2;
    MergeSort(a, begin, mid);
    MergeSort(a, mid + 1, end);
    merge(a, begin, mid, end);
}

整体代码

#include <iostream>

void MergeSort(int *a, int begin, int end);
void MergeSort(int *a, int begin, int end);

int main()
{
    int n, a[10000];
    std::cin >> n;

    for (size_t i = 0; i < n; i++)
    {
        std::cin >> a[i];
    }
    MergeSort(a, 0, n - 1);

    for (size_t i = 0; i < n; i++)
    {
        std::cout << a[i]<<std::endl;
    }
    return 0;
}
/*
 *归并2个有序序列为1个有序序列
 *
 */
void merge(int *a, int start, int mid, int end)
{
    int *tmp = (int *)malloc((end - start + 1) * sizeof(int)); //申请临时内存，用于保存排好序的数组
    int i, j, k = 0;
    i = start;
    j = mid + 1;
    while (i <= mid && j <= end)
    {
        if (a[i] <= a[j])
        {
            tmp[k++] = a[i++];
        }
        else
        {
            tmp[k++] = a[j++];
        }
    }
    while (i <= mid)
    {
        tmp[k++] = a[i++];
    }
    while (j <= end)
    {
        tmp[k++] = a[j++];
    }
    i = start;
    k = 0;
    while (i <= end)
    {
        a[i++] = tmp[k++];
    }
    free(tmp);
}

/*
 * 递归函数,归并算法
 */
void MergeSort(int *a, int begin, int end)
{
    if(begin >= end)
        return;
    int mid = (begin + end) / 2;
    MergeSort(a, begin, mid);
    MergeSort(a, mid + 1, end);
    merge(a, begin, mid, end);
}