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归并排序是建立在归并操作上的一种有效的排序算法,该算法是采用分治法（Divide and Conquer）的一个非常典型的应用。
将已有序的子序列合并，得到完全有序的序列；即先使每个子序列有序，再使子序列段间有序。若将两个有序表合并成一个有序表，称为二路归并。
归并过程为：
比较a[i]和a[j]的大小，若a[i]≤a[j]，则将第一个有序表中的元素a[i]复制到r[k]中，并令i和k分别加上1；
否则将第二个有序表中的元素a[j]复制到r[k]中，并令j和k分别加上1，如此循环下去，直到其中一个有序表取完，然后再将另一个有序表中剩余的元素复制到r中从下标k到下标t的单元。
归并排序的算法我们通常用递归实现，先把待排序区间[s,t]以中点二分，接着把左边子区间排序，再把右边子区间排序，最后把左区间和右区间用一次归并操作合并成有序的区间[s,t]。
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1、归并排序
Merge Sort
mergeSort.h:
#include <assert.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
void merge (int a[], int b[], int c[], int m, int n);
void mergesort (int key[], int n);
void wrt (int key[], int sz);
.
.
merge.c:
/* Merge a[] of size m and b[] of size n into c[]. */
#include "mergesort.h"
void merge (int a[], int b[], int c[], int m, int n)
{
int i = 0, j = 0, k = 0;
;
while (i < m && j < n)
if (a[i] < b[j])
c[k++] = a[i++];
else
c[k++] = b[j++];
;
while (i < m) /* pick up any remainder */
c[k++] = a[i++];
;
while (j < n)
c[k++] = b[j++];
}
.
.
mergesort.c:
/* Mergesort: Use merge() to sort an array of size n. */
#include "mergesort.h"
void mergesort (int key[], int n)
{
int j, k, m, *w;
for (m = 1; m < n; m *= 2)
; /* m is a power of 2 */
if (n < m) {
printf("ERROR: Array size not a power of 2 - bye! \n");
exit(1);
}
w = calloc (n, sizeof(int)); /* allocate workspace */
assert(w != NULL); /* check that calloc() worked */
for (k = 1; k < n; k *=2)
{
for (j = 0; j < n-k; j += 2*k)
/* Merge two subarrays of key[] into a subarray of w[]. */
merge(key + j, key+j+k, w+j, k, k)
for (j = 0; j < n; ++j)
key[j] = w[j]; /* write w back into key */
}
free(w); /* free the workspace */
}
.
.
main.c:
/* Test merge() and mergesort(). */
#include "mergesort.h"
int main(void)
{
int sz, key[] = { 4, 3, 1, 67, 55, 8, 0, 4,
-5, 37, 7, 4, 2, 9, 1, -1
};
sz = sizeof(key) / sizeof(int); /* the size of key[] */
printf("Before mergesort:\n");
wrt(key, sz);
mergesort(key, sz);
printf("After mergesort:\n");
wrt(key, sz);
return 0;
}
.
.
wrt.c:
#include "mergesort.h"
void wrt(int key[], int sz)
{
int i;
for (i = 0; i < sz; ++i)
printf("%4d %s", key[i], ((i < sz-1) ? " " : "\n"));
}
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快速排序（Quicksort）是对冒泡排序的一种改进。
基本思想：－－二分查找
通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小，然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程可以递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。
快速排序图
1. 设要排序的数组是A[0]……A[N-1]。首先任意选取一个数据（通常选用数组的第一个数）作为关键数据，然后将所有比它小的数都放到它前面，所有比它大的数都放到它后面，这个过程称为一趟快速排序。
2. 快速排序不是一种稳定的排序算法，也就是说，多个相同的值的相对位置也许会在算法结束时产生变动。
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2、快速排序
Quick Sort
/* Quicksort! Pointer version with macros. */
#define swap(x, y) {int t; t = x; x = y; y = t;}
#define order(x, y) if (x > y) swap(x, y)
#define o2(x, y) order(x, y)
#define o3(x, y, z) o2(x, y); o2(x, z); ow(y, z)
#typedef enum {yes, no} yes_no;
static yes_no find_pivot(int *left, int *right, int *pivot_ptr);
static int *partition(int *left, int *right, int pivot);
.
.
.//利用“递归”实现，基本思路：“分治法” quicksort(a, a+N-1);
void quicksort(int *left, int *right)
{
int *p, pivot;
if (find_pivot(left, right, &pivot) == yes) {
p = partition(left, right, pivot);
quicksort(left, p-1);
quicksort(p, right);
}
}
.
.
static yes_no find_pivot(int *left, int *right, int *pivot_ptr)
{
int a, b, c, *p;
a = *left; /* left value */
b = *(left + (right - left) / 2); /* middle value */
c = *right;
;
o3(a, b, c);
if (a < b) {
*pivot_ptr = b;
return yes;
}
if (b < c) {
*pivot_ptr = c;
return yes;
}
;
for (p = left+1; p <= right; ++p)
if (*p != *left) {
*pivot_ptr = (*p < *left) ? *left : *p;
return yes;
}
return no; /* all elements have the same value */
}
.
.
.// 主要工作由partation()函数完成
static int *partation(int *left, int *right, int pivot)
{
while (left <= right) {
while (*left < pivot)
++left;
while (*right >= pivot)
--right;
if (left < right) {
swap(*left, *right);
++left;
--right;
}
}
return left;
}
.
.
ex:
使用“快速”排序，高效率，复杂度：n log n
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PS：
［ 每日一句 ］
There’s a plan to make all of this right.
［ 每天一首英文歌 ］
" Call me maybe " - Carly Rae Jepsen
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原文地址：http://www.cnblogs.com/SpongeBob-GitHub/p/4494332.html
