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C++算法(十三)归并排序 分治法的典型应用

九龙村委的程序员 40

前言:

如今朋友们对“归并排序算法导论”大概比较讲究,姐妹们都需要分析一些“归并排序算法导论”的相关资讯。那么小编也在网络上收集了一些关于“归并排序算法导论””的相关资讯,希望兄弟们能喜欢,大家快快来学习一下吧!

文章目录归并排序一、题目描述二、解题思路及代码实现1、解题思路2、C++代码实现三、提交结果总结归并排序一、题目描述

给定一个数组 in,请实现归并排序算法。(来自算法导论分治法一节)

示例:

输入: in = [3,4,2,1,5,0]

输出: ret = [0,1,2,3,4,5]

二、解题思路及代码实现1、解题思路

归并排序的思想–分治法。

分治法思想:将原问题分解为几个规模较小但类似于原问题的子问题,递归地求解这些子问题,然后再合并这些子问题的解来建立原问题的解。

分治法的三个步骤:

1、分解:分解原问题为若干子问题,这些子问题是原问题的规模较小的实例;

2、解决:解决这些子问题,递归地求解各子问题。若子问题的规模足够小,则直接求解;

3、合并:合并这些子问题的解成原问题的解。

归并排序算法完全遵循分治法思想,其操作如下:

1、分解:分解待排序的N个元素的序列成各具N/2个元素的子序列;

2、解决:使用归并排序递归地排序两个子序列;

3、合并:合并两个已排序的子序列以产生已排序的答案;

4、当排序的序列长度为1时,递归开始回升,在这种情况下不需要做任何操作,因为长度为1的每个序列都已排好序。

2、C++代码实现

void merge(vector<int> &array, int left, int middle, int right) {    int size_left = middle - left + 1;    int size_right = right - middle;    int tmp_left[size_left];    int tmp_right[size_right];    for (int i = 0; i < size_left; i++) {        tmp_left[i] = array[left + i];    }    for (int j = 0; j < size_right; j++) {        tmp_right[j] = array[middle + 1 + j];    }    int i = 0;    int j = 0;    for (int k = left; k <= right; k++) {        if (i < size_left && j < size_right) {            if (tmp_left[i] <= tmp_right[j]) {                array[k] = tmp_left[i];                i++;            } else {                array[k] = tmp_right[j];                j++;            }        } else {            if (i < size_left) {                array[k] = tmp_left[i];                i++;            }            if (j < size_right) {                array[k] = tmp_right[j];                j++;            }        }    }}void merge_sort(vector<int> &array, int left, int right) {    if (left < right) {        //拆分        int middle = (left + right)/2;        merge_sort(array, left, middle);        merge_sort(array, middle + 1, right);        //合并        merge(array, left, middle, right);    }}
三、提交结果

无提交结果。

总结

归并排序是分治法的典型应用,其核心思想是把大问题切割成小规模的同类子问题,递归解决子问题,然后合并子问题的解,最终得到原问题的解。

标签: #归并排序算法导论