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归并排序-八大排序三大查找汇总(7)

时间:2015-10-04 20:54:07      阅读:272      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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基本思想

  归并排序简单的说就是递归后合并,该算法是分治法(Divide and Conquer)的一个典型应用。

  基本思想为:将待排序序列R[0...n-1]看成是n个长度为1的有序序列,两两有序表成对归并,得到n/2个长度为2的有序表;将这些有序序列再次归并,如此反复进行下去,最后得到一个长度为n的有序序列。

  综上可知:

  归并排序其实要做两件事:

  (1)“分解”——将序列每次折半划分

  (2)“合并”——将划分后的序列段两两合并后排序

性能

排序类别 排序方法 时间复杂度 空间复杂度 稳定性 复杂性
平均情况 最坏情况 最好情况
归并排序 归并排序 O(nlog2n) O(nlog2n) O(nlog2n) O(n) 稳定 较复杂

  

 
 
  时间复杂度:归并排序的形式就是一棵二叉树,它需要遍历的次数就是二叉树的深度,而根据完全二叉树的可以得出它的时间复杂度是O(n*log2n)。
  空间复杂度:为 O(n),算法处理过程中,需要一个大小为n的临时存储空间用以保存合并序列。
  稳定性:在归并排序中,相等的元素的顺序不会改变,所以它是稳定的算法。
比较
  归并排序比较占用内存,但却是一种效率高且稳定的算法。和堆排序、快速排序的比较:

  若从空间复杂度来考虑:首选堆排序,其次是快速排序,最后是归并排序。

  若从稳定性来考虑,应选取归并排序,因为堆排序和快速排序都是不稳定的。

  若从平均情况下的排序速度考虑,应该选择快速排序。

代码及分析

  首先考虑下如何将将二个有序数列合并。这个非常简单,只要从比较二个数列的第一个数,谁小就先取谁,取了后就在对应数列中删除这个数。然后再进行比较,如果有数列为空,那直接将另一个数列的数据依次取出即可。

//将有序数组a[]和b[]合并到c[]中
void MemeryArray(int a[], int n, int b[], int m, int c[])
{
    int i, j, k;

    i = j = k = 0;
    while (i < n && j < m)
    {
        if (a[i] < b[j])
            c[k++] = a[i++];
        else
            c[k++] = b[j++]; 
    }

    while (i < n)
        c[k++] = a[i++];

    while (j < m)
        c[k++] = b[j++];
}

  解决有序序列的合并以后进行递归调用即为归并。

 1 //将有二个有序数列a[first...mid]和a[mid...last]合并。
 2 void mergearray(int a[], int first, int mid, int last, int temp[])
 3 {
 4     int i = first, j = mid + 1;
 5     int m = mid,   n = last;
 6     int k = 0;
 7     
 8     while (i <= m && j <= n)
 9     {
10         if (a[i] <= a[j])
11             temp[k++] = a[i++];
12         else
13             temp[k++] = a[j++];
14     }
15     
16     while (i <= m)
17         temp[k++] = a[i++];
18     
19     while (j <= n)
20         temp[k++] = a[j++];
21     
22     for (i = 0; i < k; i++)
23         a[first + i] = temp[i];
24 }
25 void mergesort(int a[], int first, int last, int temp[])
26 {
27     if (first < last)
28     {
29         int mid = (first + last) / 2;
30         mergesort(a, first, mid, temp);    //左边有序
31         mergesort(a, mid + 1, last, temp); //右边有序
32         mergearray(a, first, mid, last, temp); //再将二个有序数列合并
33     }
34 }
35 
36 bool MergeSort(int a[], int n)
37 {
38     int *p = new int[n];
39     if (p == NULL)
40         return false;
41     mergesort(a, 0, n - 1, p);
42     delete[] p;
43     return true;
44 }

 

归并排序-八大排序三大查找汇总(7)

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原文地址:http://www.cnblogs.com/SnailProgramer/p/4854922.html

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