一步一步写算法（之合并排序）（转）

 

    前面一篇博客提到的快速排序是排序算法中的一种经典算法。和快速排序一样，合并排序是另外一种经常使用的排序算法。那么合并排序算法有什么不同呢？关键之处就体现在这个合并上面。
    合并算法的基本步骤如下所示：
    1）把0~length-1的数组分成左数组和右数组
    2）对左数组和右数组进行迭代排序
    3）将左数组和右数组进行合并，那么生成的整个数组就是有序的数据数组

    下面就开始实践操作：
    a）创建函数，判断参数的合法性

void merge_sort(int array[], int length)
{
    if(NULL == array || 0 == length)
        return ;
    _merge_sort(array, 0, length-1);
}

    b）进行merge函数迭代操作

void _merge_sort(int array[], int start, int end)
{
    if(start >= end)
        return;

    int middle = start + ((end - start) >> 1);
    _merge_sort(array, start, middle);
    _merge_sort(array, middle + 1, end);
    _merge_data_in_array(array, start, middle, end);
}

    c）对合并后的队列进行合并操作

void _merge_data_in_array(int array[], int start, int middle, int end)
{
    int length = end - start + 1;
    int* pData = NULL;
    int left = start;
    int right = middle + 1;
    int all = 0;

    /* allocate new memory to the space */
    pData = (int*) malloc(sizeof(int) * length);
    assert(NULL != pData);
    memset(pData, 0, length);

    /* begin to move data */
    while(right <= end){
        while(array[left] <= array[right] && left <= middle){
            pData[all] = array[left]; left ++; all ++;
        }

        if(left > middle)  {
            break;
        }

        while(array[left] > array[right] && right <= end){
            pData[all] = array[right]; right ++; all ++;
        }
    }

    /* move the left data */
    if(left <= middle)
        memmove(&pData[all], &array[left], sizeof(int) * (middle -left +1));

    if(right <= end)
        memmove(&pData[all], &array[right], sizeof(int) * (end - right + 1));

    memmove(&array[start], pData, sizeof(int) * length);
    free(pData);
}

    注： 文中使用的pData动态内存不是一种最优的处理办法，实际开发中可以由其他形式的数据类型代替。

    d）编写测试用例

static void test1()
{
    int array[] = {1};
    merge_sort(array, sizeof(array)/sizeof(int));
}

static void test2()
{
    int array[] = {2, 1};
    merge_sort(array, sizeof(array)/sizeof(int));
    assert(1 == array[0]);
    assert(2 == array[1]);
}

static void test3()
{
    int array[] = {3, 2, 1};
    merge_sort(array, sizeof(array)/sizeof(int));
    assert(1 == array[0]);
    assert(2 == array[1]);
    assert(3 == array[2]);
}

static void test4()
{
    int array[] = {4, 3, 5, 1};
    merge_sort(array, sizeof(array)/sizeof(int));
    assert(1 == array[0]);
    assert(3 == array[1]);
    assert(4 == array[2]);
    assert(5 == array[3]);
}

分析快速排序和合并排序的相同点和不同点：
    相同点： 都是迭代操作
    不同点： 快速排序，先分类再迭代；合并排序，先迭代再合并

 

转自: http://blog.csdn.net/feixiaoxing/article/details/6846008