二路归并

本文章的代码使用jetbrains公司旗下的的Clion编写，操作系统位macOS Ventura(13.2.1). 代码没有在dev-c++测试过（dev-c++可能会有相关的空格问题）

李春葆书

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// Created by 魏志杰 on 2023/7/25.
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#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"

#define Max 100
#define before  printf("排序前")
#define after   printf("排序后")
#define newline printf("\n")
#define print   printf("%6d", R[i].key)
#define printA  printf("%6d",A[i])
#define Array int A[]={5,7,2,5,9,6,-42,1,67,2,3};


//begin merge sort

typedef struct {
    int key;
    int data;
} SqType;

//归并排序的基本思路是首先将R[0 n-1]看成是n个长度为1的有序表，将相邻的有序子表成对归并，得到n/2的长度为2的有序子表，然后再将这些有序子表成对归并
//得到n/4个长度为4的有序子表，如此反复，得到一个长度为n的有序子表



void Merge(SqType R[], int low, int mid, int high) {
    //将R[low mid] 和R[mid+1 high]两个相临的有序表归并为一个有序表
    SqType *R1;
    //k 是R1的的下标 ，i，j 分别为第1，2子表的下标
    int i = low, j = mid + 1, k = 0;
    R1 = (SqType *) malloc((high - low + 1) * sizeof(SqType));
    while (i <= mid && j <= high)           //在第1子表和第二子表均未扫描完时循环
        if (R[i].key <= R[j].key) {         //将第1子表的元素放入R1中
            R1[k] = R[i];
            i++;
            k++;

        } else {
            R1[k] = R[j];                   //将第2子表的元素放入R1中
            j++;
            k++;
        }
    while (i <= mid) {                      //将第1子表剩余元素放入R1中
        R1[k] = R[i];
        i++;
        k++;
    }
    while (j <= high) {                     //将第2子表剩余元素复制R1中
        R1[k] = R[j];
        j++;
        k++;
    }
    for (k = 0, i = low; i <= high; k++, i++)
        R[i] = R1[k];                       //将R1复制回R中
        free(R1);                           //释放R1所占的空间

}

void MergePass(SqType R[], int length, int n) {     //一趟二路归并
    int i;
    for (i = 0; i + 2 * length - 1 < n; i = i + 2 * length)  //归并length长度的两相邻子表
        Merge(R, i, i + length - 1, i + 2 * length - 1);
    if (i + length - 1 < n)                         //余下两个子表，后者长度小于length
        Merge(R, i, i + length - 1, n - 1);     //归并这两个子表

}


void MergeSort(SqType R[], int n) {
    int length;
    for (length = 1; length < n; length = 2 * length)
        MergePass(R, length, n);

}


int main() {
    SqType R[Max];
    Array;
    for (int i = 0; i < 10; i++)
        R[i].key = A[i];
    before;
    for (int i = 0; i < 10; i++)
        print;
    newline;
    MergeSort(R, 10);
    after;
    for (int i = 0; i < 10; i++)
        print;


}

代码结果如下