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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