复习数据结构：排序算法（四）——归并排序

基本思想：基于分治法，即把待排序的数组序列，分为若干个子序列，对每个子序列排序，然后再把所有有序的子序列合并为一个整体有序的序列。分析可知，如果拿任何一个元素作为子序列，那么所有子序列就已经是有序的，而归并排序的关键就在于如何合并，也就是“归并”。

归并排序是外排序，稳定排序，时间复杂度是O(nlogn).

详细说归并排序的过程：1个元素的表总是有序的。所以对n个元素的待排序列，每个元素可看成1个有序子表。对子表两两合并生成n/2个子表，所得子表除最后一个子表长度可能为1 外，其余子表长度均为2。再进行两两合并，直到生成n 个元素按关键码有序的表。

代码如下：

非递归实现：（经过调试，该程序有bug，后续修正！）

#include<iostream>
using namespace std; 

void Merge(int* r, int* rf, int i, int m, int n)
{
	int j, k;
	for(j = m+1, k = i; i <= m && j <= n; k++)  // i记录第一个子序列标记，j记录第二个子序列标记，k记录合并后序列标记
	{
		if(r[j] < r[i])  //  存入较小者
			rf[k] = r[j++];
		else
			rf[k] = r[i++];
	}
	while(i <= m)  // 如果不等长，就会出现这种情况
		rf[k++] = r[i++];
	while(j <= n)
		rf[k++] = r[j++]; 

	for(int ii = 0; ii < n+1; ii++)
		cout<<rf[ii]<<' ';
	cout<<endl;
}

void MergeSort(int* r, int* rf, int length)
{
	int len = 1;
	int* q = r;
	//int* tmp;
	while(len < length)
	{
		int s = len;
		len = 2*s; // 等长的两个子序列,长度相同
		int i = 0;
		bool flag = true;
		while(i + len <= length)  // 等长的两个子序列合并
		{
			cout<<"等长"<<i<<'-'<<i+s-1<<'-'<<i+len-1<<endl;
			Merge(q, rf, i, i+s-1, i+len-1);  // 注意起始位置的标记
			i += len;  // 下一次合并的起始
			flag = false;
		}
		if(i + s <= length)  // 不等长两个子序列合并
		{
			cout<<"不等长"<<i<<'-'<<i+s-1<<'-'<< length-1<<endl;
			Merge(q, rf, i, i+s-1, length-1);  // 注意最后的结束标记位置
		}

		cout<<"flag="<<flag<<endl;
		if(!flag)
			swap(q, rf);  // 交换指针，该次合并的结果作为下次合并的起始
	}
}

int main()
{
	int a[10] = {11,1,5,7,2,4,9,6,10};  // ,9,6,10,8
	int b[10];
	MergeSort(a, b, 9); 

	for(int i = 0; i< 9; i++)
		cout<<b[i]<<' ';
	cout<<endl; 

	return 0; 

}

递归实现：

void MSort(ElemType *r, ElemType *rf,int s, int t)
{
    ElemType *rf2;
    if(s==t) r[s] = rf[s];
    else
    {
        int m=(s+t)/2;          /*平分*p 表*/
        MSort(r, rf2, s, m);        /*递归地将p[s…m]归并为有序的p2[s…m]*/
        MSort(r, rf2, m+1, t);      /*递归地将p[m+1…t]归并为有序的p2[m+1…t]*/
        Merge(rf2, rf, s, m,t);   /*将p2[s…m]和p2[m+1…t]归并到p1[s…t]*/
    }
}
void MergeSort_recursive(ElemType *r, ElemType *rf, int n)
{   /*对顺序表*p 作归并排序*/
    MSort(r, rf,0, n-1);
}  

参考：

http://blog.csdn.net/xiazdong/article/details/8462393

http://blog.csdn.net/hguisu/article/details/7776068

http://blog.csdn.net/jetjetlinuxsystem/article/details/6589093