C++归并排序实现(算法导论)

2014-03-10 12:53:02 · 作者: · 浏览: 92

  算法导论上的下标是从1开始的,但是为了和c++ STL的设计思想一致,所有函数的实现统一用左闭右开区间。中间修改了很多次,因为下标修改不是很容易就改掉的,需要始终维持循环不变式,稍微一个步骤出错就会使结果有些错误。

  #include <IOSTREAM>

  #include <CSTDIO>

  #include <CSTDLIB>

  #include <CTIME>

  using namespace std;

  void merge(int *A, int p, int q, int r) {      //merge [p, r),左闭右开区间

  int n1 = q - p, n2 = r - q;                //注意数量的变化与书上的不同,使用左闭右开区间的优势就是统一数量的形式表示

  int *L = new int[n1], *R = new int[n2];

  for (int i = 0; i < n1; ++i)              //L[0, n1)  <==    A[p, q)

  L[i] = A[p+i];

  for (int i = 0; i < n2; ++i)              //R[0, n2)  <==    A[q, r)

  R[i] = A[q+i];                   //此处不是q+i+1

  int i = 0, j = 0;

  int k = p;

  while (i < n1 && j < n2) {

  if (L[i] <= R[j])

  A[k++] = L[i++];

  else

  A[k++] = R[j++];

  }

  while (i < n1)                           //由于没有了哨兵,需要添加多余元素

  A[k++] = L[i++];

  while (j < n2)

  A[k++] = R[j++];

  delete [] L;

  delete [] R;

  }

  void merge_sort(int *a, int p, int r) {    //调用接口 merge_sort(a, 0, len), 不是(a, 0, len-1)了

  if (p < r - 1) {                       //此时不是p < r了,左闭右开区间当p>=r-1时子数组最多一个元素

  int q = p + (r - p)/2;

  merge_sort(a, p, q);

  merge_sort(a, q, r);           //注意接口统一了,这个不是(a, q+1, r)而是(a, q, r)了,左闭右开的好处

  merge(a, p, q, r);

  }

  }

  int main()

  {

  srand(time(NULL));

  int n;

  while (cin 》 n) {

  int a[n];

  for (int i = 0; i < n; ++i)

  a[i] = rand() % n;

  for (int i = 0; i < n; ++i)

  printf("%d ", a[i]);

  printf("\n");

  merge_sort(a, 0, n);

  for (int i = 0; i < n; ++i)

  printf("%d ", a[i]);

  printf("\n");

  }

  }

  最后用了几万组测试数据,得出的结果均与stl里的sort结果一样, 基本说明这个代码是正确的。