基本思想:把一個長度為n 的無序序列看成是 n 個長度為 1 的有序子序列 悦穿,首先做兩兩歸并羹膳,得到 [n / 2] 個長度為 2 的有序子序列 ;再做兩兩歸并肠套,…舰涌,如此重復(fù),直到最后得到一個長度為 n 的有序序列你稚。
實(shí)現(xiàn)代碼:
一次二路歸并算法:
static void Merge(int[] a, int[] swap, int k, int n)
{//swap用于存放一次歸并后的數(shù)組瓷耙,k為有序子數(shù)組長度,n為數(shù)組大小
int i, j, low1, up1, low2, up2, m;
low1 = 0; //第一個子數(shù)組下界為0
m = 0; //swap數(shù)組下標(biāo)
while (low1 + k <= n - 1)
{
low2 = low1 + k;//第二個子數(shù)組下界
up1 = low2 - 1; //第一個子數(shù)組上界
//第二個子數(shù)組上界需要考慮是否超出數(shù)組范圍入宦,超出則直接等于最后下標(biāo)
up2 = (low2 + k - 1 <= n - 1) ? low2 + k - 1 : n - 1;
//同時遍歷兩個子數(shù)組,直到任意一個遍歷完
for (i = low1, j = low2; i <= up1 && j <= up2; m++)
{//從小到大依次存到swap數(shù)組中
if (a[i] <= a[j])
{
swap[m] = a[i];
i++;
}
else
{
swap[m] = a[j];
j++;
}
}
//將未遍歷完的子數(shù)組剩下的元素存放到swap中
while (i <= up1)
{
swap[m] = a[i];
m++;
i++;
}
while (j <= up2)
{
swap[m] = a[j];
m++;
j++;
}
low1 = up2 + 1;//跳到下兩個子數(shù)組室琢,循環(huán)繼續(xù)
}
//把剩下只夠一組的數(shù)據(jù)依次放到swap的最后面
for (i = low1; i < n; i++, m++)
{
swap[m] = a[i];
}
}
二路歸并算法:
static void MergeSoprt(int[] a, int n)
{
int i, k = 1;
int[] swap = new int[n];
while (k < n)
{
Console.WriteLine("有序子數(shù)組長度 = " + k);
Merge(a, swap, k, n);
for (i = 0; i < n; i++)
{
a[i] = swap[i];
Console.Write(a[i] + " ");
}
Console.WriteLine();
k *= 2;
}
}
測試代碼:
static void Main(string[] args)
{
int[] nums = { 21, 25, 49, 25, 93, 62, 72, 8, 37, 16, 54 };
MergeSoprt(nums, nums.Length);
Console.ReadKey();
}
總結(jié):
1乾闰、合并就是兩個數(shù)組里的元素相互比較,從小到大存到一個新數(shù)組中盈滴;
2涯肩、時間效率: O(nlog2n)
3轿钠、穩(wěn)定性:穩(wěn)定
最后總結(jié):
思考:
1、若初始記錄基本有序病苗,則選用哪些排序方法比較適合疗垛?
答:可選用直接插入、簡單選擇硫朦、堆排序贷腕、冒泡排序、歸并排序咬展、(希爾排序)等方法泽裳,其中最快的是
插入排序和冒泡排序,因?yàn)橹挥斜容^動作破婆,無需移動元素涮总。此時平均時間復(fù)雜度為O(n)。
2祷舀、若初始記錄基本無序瀑梗,最好選用哪些排序方法?
答:最好選用快速裳扯、希爾抛丽、歸并、堆排序等嚎朽,這些算法的共同特點(diǎn)是铺纽,通過“振蕩”讓數(shù)值相差不大但位置差異很大的元素盡快到位。