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  • 归并排序算法c语言
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    2022-04-19 21:45:36

     归并排序是建立在归并操作上的一种有效的算法,该算法是采用分治法的一个非常典型的应用,

    是一种稳定的排序算法。

    将已有的子序列合并,得到完全有序的的序列;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,成为二路归并

    代码实现如下:

    #include "stdio.h"
    #include "malloc.h"
    #include "string.h"
    
    void PrintfArray(int* ar, int left,int right)
    {
    	for (int i = left; i < right; i++)
    		printf("%d ", ar[i]);
    }
    
    void _MergeSort(int* ar, int left, int right,int *tmp)
    {
    	if (left >= right)
    		return;
    	int mid = (right + left) / 2;
    	_MergeSort(ar, left, mid, tmp);
    	_MergeSort(ar, mid + 1, right, tmp);
    
    	int begin1 = left, end1 = mid;
    	int begin2 = mid + 1, end2 = right;
    	int k = left;
    	while (begin1 <= end1 && begin2 <= end2)
    	{
    		if (ar[begin1] < ar[begin2])
    			tmp[k++] = ar[begin1++];
    		else
    			tmp[k++] = ar[begin2++];
    	}
    	while (begin1 <= end1)
    		tmp[k++] = ar[begin1++];
    	while (begin2 <= end2)
    		tmp[k++] = ar[begin2++];
    	memcpy(ar + left, tmp + left, sizeof(int)*(right - left + 1));
    
    }
    
    void MergeSort(int* ar, int left, int right)
    {
    	int n = right - left;
    	int* tmp = (int*)malloc(sizeof(int)*n);
    	_MergeSort(ar, left, right - 1, tmp);
    	free(tmp);
    	tmp = NULL;
    
    }
    
    int main()
    {
    	int ar[] = {13,37,34,78,90,88,12 };
    	int n = sizeof(ar) / sizeof(ar[0]);
    	PrintfArray(ar, 0, n);
    	MergeSort(ar,0,n);
    	printf("\n");
    	PrintfArray(ar, 0, n);
    }
    

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    今天我要和大家分享的是一个排序算法——归并算法。 如果说快速排序是让一个数组分成很多小集体进行排序,那么归并排序就是让很多有序的小集体合成一个有序数组。 思路: 如果是升序,对于每一个数字来说其本身是...

    今天我要和大家分享的是一个排序算法——归并算法。

    如果说快速排序是让一个数组分成很多小集体进行排序,那么归并排序就是让很多有序的小集体合成一个有序数组。

    思路:

    如果是升序,对于每一个数字来说其本身是有序的,最初让两个只有一个元素的数组arr1,arr2的元素进行比较,较小者放入第三个数组arr3的第一个元素的位置,然后另一个数组的元素放在arr3。然后让两个有一个以上的合并后数组的首元素进行比较较小者让在第三个数组首元素的位置,再向下进行比较,直到两个数组的元素全部进入第三个数组,然后一直重复,直到合并成最终的大数组。

    要想利用小集合合成大数组前提是有小集合,所以先让数组分成许多小数组。

    void merge_sort_divide(int* arr, int* temp, int start, int end)
    {
    	if (start < end)
    	{
    		int mid = (start + end) / 2;
    		merge_sort_divide(arr, temp, start, mid);
    		merge_sort_divide(arr, temp, mid + 1, end);
    		merge(arr, temp, start, mid + 1, end);
    	}
    }

    最后合并

    void merge(int* arr, int* temp, int arr1start, int arr2start, int arr2end)
    {
    	int p1 = arr1start, p2 = arr2start, p3 = p1, arr1end = p2 - 1;
    
    	//主循环
    	while (p1 <= arr1end && p2 <= arr2end)
    	{
    		if (arr[p1] < arr[p2]) temp[p3++] = arr[p1++];
    		else temp[p3++] = arr[p2++];
    	}
    
    	//一个数组排序完成后,剩下的移动过去即可
    	while (p1 <= arr1end) temp[p3++] = arr[p1++];
    	while (p2 <= arr2end) temp[p3++] = arr[p2++];
    
    	//将所有数据移回原来数组
    	for (int i = arr1start; i <= arr2end; i++) arr[i] = temp[i];
    }

    全部代码

    test.c:

    #include"sort.h"
    
    int main(void)
    {
    	int arr[LEN] = { 0 };
    	int i = 0;
    	srand((unsigned int)time(NULL));
        
        //生成随机数进行检验  也可以自己输入数据
    	for (i = 0; i < LEN; i++)
    	{
    		arr[i] = rand() % 100;
    	}
    	printf("数组排序前:\n");
    	print_arrray(arr, LEN);
    
    	merge_sort(arr, LEN);
    
    	printf("数组排序后:\n");
    	print_arrray(arr, LEN);
    
    	return 0;
    }

    sort.h:

    #include<stdio.h>
    #include<stdlib.h>
    #include<time.h>
    #include<string.h>
    
    #define LEN 10//随机数的个数
    
    void print_arrray(int* arr, int len);
    
    
    void merge_sort(int* arr, int len);
    
    void merge_sort_divide(int* arr, int* temp, int start, int end);
    
    void merge(int* arr, int* temp, int arr1star, int arr2start, int arr2end);

    sort_function.c:

    #include"sort.h"
    
    void print_arrray(int* arr, int len)
    {
    	int i = 0;
    	for (i = 0; i < len; i++)
    	{
    		printf("%d ", arr[i]);
    	}
    	printf("\n");
    }
    
    
    //将两个有序数组合并为一个
    void merge(int* arr, int* temp, int arr1start, int arr2start, int arr2end)
    {
    	int p1 = arr1start, p2 = arr2start, p3 = p1, arr1end = p2 - 1;
    
    	//主循环
    	while (p1 <= arr1end && p2 <= arr2end)
    	{
    		if (arr[p1] < arr[p2]) temp[p3++] = arr[p1++];
    		else temp[p3++] = arr[p2++];
    	}
    
    	//一个数组排序完成后,剩下的移动过去即可
    	while (p1 <= arr1end) temp[p3++] = arr[p1++];
    	while (p2 <= arr2end) temp[p3++] = arr[p2++];
    
    	//将所有数据移回原来数组
    	for (int i = arr1start; i <= arr2end; i++) arr[i] = temp[i];
    }
    
    void merge_sort_divide(int* arr, int* temp, int start, int end)
    {
    	if (start < end)
    	{
    		int mid = (start + end) / 2;
    		merge_sort_divide(arr, temp, start, mid);
    		merge_sort_divide(arr, temp, mid + 1, end);
    		merge(arr, temp, start, mid + 1, end);
    	}//分成许多小的数组最后执行合并
    }
    
    
    void merge_sort(int* arr, int len)
    {
    	int* temp = malloc(sizeof(int) * len);
    	merge_sort_divide(arr, temp, 0, len - 1);
    	free(temp);
    }

    运行结果:

     

    牛客网 初学者编程118题小乐乐与序列_牛客题霸_牛客网

     我的初代思路:极其听话地先去重再排序。

    初代代码:

    #include<stdio.h>
     
    int main(void)
    {
        int arr[60] = { 0 };
        int n = 0;
        int i = 0;
        int j = 0;
        int k = 0;
        int count = 0;
        int flag = 0;
        scanf("%d", &n);
        for (i = 0; i < n; i++)
        {
            scanf("%d", &arr[i]);
        }
        for (i = 0; i < n - count; i++)
        {
            for (k = i + 1; k < n - count; k++)
            {
                flag = 0;
                for (j = k; j < n - count; j++)
                {
                    if(arr[j] == arr[i])
                    {
                        flag = 1;
                        count++;
                        k = j - 1;
                        break;
                    }
                }
                for (j; j < n - count; j++)
                {
                    arr[j] = arr[j + 1];
                }
            }
        }
         
        //for (i = 0; i < n - count; i++)
        //{
            //printf("%d ", arr[i]);
        //}
        int p = 0;
        int min = 0;
        for (i = 0; i < n - count; i++)
        {
            p = i;
            min = arr[i];
            for (j = i + 1; j < n - count; j++)
            {
                if(arr[j] < min)
                {
                    p = j;
                    min = arr[j];
                }
            }
            if(p != i)
            {
                int t = arr[i];
                arr[i] = arr[p];
                arr[p] = t;
            }
        }
         
        for (i = 0; i < n - count; i++)
        {
            printf("%d ", arr[i]);
        }
        printf("\n");
        return 0;
    }
    

     数据太少了

    然后改进:

    改成了5000个数据

    然后出现了这个

     

    这是n的值

    我就只能在堆上要这么多数据,并且学习了一个算法——快速排序,结果超时了,超过一秒程序直接暂停。

    #include<stdio.h>
    #include<string.h>
    #include<stdlib.h>
     
    void W(int* p, int left, int right)//先去重
    {
        int flag = 0;
        flag = *(p + left);
        int t = right;
        //int ret = right - left;
        while (left < right)
        {
            if (*(p + right) < flag)
            {
                *(p + left) = *(p + right);
                left++;
                while (left < right)
                {
                    if (*(p + left) > flag)
                    {
                        *(p + right) = *(p + left);
                        right--;
                        break;
                    }
                    else
                    {
                        left++;
                    }
                }
            }
            else
            {
                right--;
            }
        }
         
        *(p + left) = flag;
     
        if (left > 1)
        {
            W(p, 0, left - 1);
        }
        if (right < t - 1)
        {
            W(p, right + 1, t);
        }
    }
     
    int main(void)
    {
        //int arr[10000] = { 0 };
        //int* p = (int*)calloc(80000, sizeof(int));
        int* p = (int*)malloc(80000*sizeof(int));
        if (p != NULL)
        {
            int n = 0;
            int i = 0;
            int j = 0;
            int k = 0;
            int count = 0;
            int flag = 0;
            scanf("%d", &n);
            for (i = 0; i < n; i++)
            {
                scanf("%d", p + i);
            }
            for (i = 0; i < n - count - 1; i++)
            {
                for (k = i + 1; k < n - count; k++)
                {
                    flag = 0;
                    for (j = k; j < n - count; j++)
                    {
                        if (*(p + j) == *(p + i))
                        {
                            flag = 1;
                            count++;
                            k = j - 1;
                            break;
                        }
                    }
                    for (j; j < n - count; j++)
                    {
                        *(p + j) = *(p + j + 1);
                    }
                }
            }
     
            //for (i = 0; i < n - count; i++)
            //{
                //printf("%d ", arr[i]);
            //}
             
            W(p, 0, n - 1);
             
            for (i = 0; i < n - count; i++)
            {
                printf("%d ", *(p + i));
            }
            printf("\n");
        }
        free(p);
        p = NULL;
        return 0;
    }
    

    改进顺序,先排序后去重,在去重的同时打印:

    #include<stdio.h>
    #include<string.h>
    #include<stdlib.h>
     
    void W(int* p, int left, int right)
    {
        int flag = 0;
        flag = *(p + left);
        int t = right;
        while (left < right)
        {
            if (*(p + right) < flag)
            {
                *(p + left) = *(p + right);
                left++;
                while (left < right)
                {
                    if (*(p + left) > flag)
                    {
                        *(p + right) = *(p + left);
                        right--;
                        break;
                    }
                    else
                    {
                        left++;
                    }
                }
            }
            else
            {
                right--;
            }
        }
         
        *(p + left) = flag;
     
        if (left > 1)
        {
            W(p, 0, left - 1);
        }
        if (right < t - 1)
        {
            W(p, right + 1, t);
        }
    }
     
    int main(void)
    {
        int* p = (int*)malloc(72641*sizeof(int));
        //int* q = (int*)malloc(70000*sizeof(int));
        if (p != NULL)
        {
            int n = 0;
            int i = 0;
            int k = 0;
            scanf("%d", &n);
            for (i = 0; i < n; i++)
            {
                scanf("%d", p + i);
            }
            W(p, 0, n - 1);
             
            for (i = 0; i < n - 1; i++)
            {
                if(*(p + i) != *(p + i + 1))
                {
                    printf("%d ", *(p + i));
                }
            }
            printf("%d ", *(p + n - 1));
        }
        free(p);
        p = NULL;
        return 0;
    }

     还是超时

    然后用归并排序解决问题:

    #include<stdio.h>
    #include<string.h>
    #include<stdlib.h>
     
    //将两个有序数组合并为一个
    void merge(int* arr, int* temp, int arr1start, int arr2start, int arr2end)
    {
        int p1 = arr1start, p2 = arr2start, p3 = p1, arr1end = p2 - 1;
     
        //主循环
        while (p1 <= arr1end && p2 <= arr2end)
        {
            if (arr[p1] < arr[p2]) temp[p3++] = arr[p1++];
            else temp[p3++] = arr[p2++];
        }
     
        //一个数组排序完成后,剩下的移动过去即可
        while (p1 <= arr1end) temp[p3++] = arr[p1++];
        while (p2 <= arr2end) temp[p3++] = arr[p2++];
     
        //将所有数据移回原来数组
        for (int i = arr1start; i <= arr2end; i++) arr[i] = temp[i];
    }
     
    void merge_sort_divide(int* arr, int* temp, int start, int end)
    {
        if (start < end)
        {
            int mid = (start + end) / 2;
            merge_sort_divide(arr, temp, start, mid);
            merge_sort_divide(arr, temp, mid + 1, end);
            merge(arr, temp, start, mid + 1, end);
        }
    }
     
     
    void merge_sort(int* arr, int len)
    {
        int* temp = malloc(sizeof(int) * len);
        merge_sort_divide(arr, temp, 0, len - 1);
        free(temp);
    }
    int main(void)
    {
        int* p = (int*)malloc(100000*sizeof(int));
        if (p != NULL)
        {
            int n = 0;
            int i = 0;
            int a = 0;
            scanf("%d", &n);
            for (i = 0; i < n; i++)
            {
                scanf("%d", p + i);
            }
            merge_sort(p, n);
             
            for (i = 0; i < n - 1; i++)
            {
                if(*(p + i) != *(p + i + 1))
                {
                    printf("%d ", *(p + i));
                }
            }
            printf("%d ", *(p + n - 1));
        }
        free(p);
        p = NULL;
        return 0;
    }
    

    最后说明一下为什么我从堆上要了10万个数,因为它真的用了

     经历了22次试错,因为自测都能通过,真正测试的10组中最后4组都是大数

     难题就要慢慢解决,写出来真的很有成就感,虽然那些大佬一眼就看出来了,但是我一个小鸟做出来感觉已经不错了,我会一直努力的。

     

     

     好吧,这几天没有太努力,让这张图片激励一下我吧!

    展开全文
  • 归并排序算法(C语言实现)

    千次阅读 2021-03-01 10:43:06
    归并排序的步骤: 1.将序列分成左右两部分 2.排序左序列,排序右序列 3.合并两个有序的序列 需要申请额外的空间放临时的有序序列 #include<stdio.h> #include<string.h> #include<stdlib.h> ...

    归并排序的步骤:
    1.将序列分成左右两部分
    2.排序左序列,排序右序列
    3.合并两个有序的序列
    需要申请额外的空间放临时的有序序列

    #include<stdio.h>
    #include<string.h>
    #include<stdlib.h>
    
    void merge(char *str,char *tmpstr,int start,int mid,int end)
    {
        int i=start,j=mid+1,k=start;
        while(i!=mid+1 && j!=end+1)
        {
            if(str[i] <= str[j])
            {
                //当左边的元素小于右边的元素,则将左边的元素存放在临时的序列
                tmpstr[k++] = str[i++];
            }
            else
            {
                //当右边的元素小于左边的元素,则将右边的元素存放在临时的序列
                tmpstr[k++] = str[j++];
            }
        }
        //直到左边的序列遍历完成,或者右边的序列遍历完成,剩余的元素,也按照序号存放在临时序列中
        while(i != mid+1)
        {
            tmpstr[k++] = str[i++];
        }
        while(j != end+1)
        {
            tmpstr[k++] = str[j++];
        }
        //临时序列已经时有序的了,原始序列逐个元素代替即可
        for(i=start;i<=end;i++)
           str[i] = tmpstr[i];
    }
    
    void msort(char *str,char *tmpstr,int start,int end)
    {
        int mid;
        if(start < end)
        {
            mid = start + (end - start)/2;
            msort(str,tmpstr,start,mid);  //排序左边序列
            msort(str,tmpstr,mid+1,end);  //排序右边序列
            merge(str,tmpstr,start,mid,end);//合并两个有序的序列
        }
    }
    
    int main(int argc,char *argv[])
    {
        char str[]="ascdshhdfc";
        char *tmpstr = NULL;
        tmpstr = malloc(strlen(str)*sizeof(char));
        printf("srcstr:%s.\n",str);
        msort(str,tmpstr,0,strlen(str)-1);
        printf("dststr:%s.\n",str);
        free(tmpstr);  
    }

    上述代码执行的结果:

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  • 归并排序C语言)详解

    万次阅读 多人点赞 2020-05-04 10:30:32
    今天记录一下归并排序,因为在csdn里面没有找到特别清楚的解析,所以想自己写的认真一点,也查阅了一些资料,通过这篇博客记录一下; 归并排序,光看字面,归并,似乎是把两个合并到一起,也是由此我们也就先来说...

    记录学习第五天
    今天记录一下归并排序,因为在csdn里面没有找到特别清楚的解析,所以想自己写的认真一点,也查阅了一些资料,通过这篇博客记录一下;
    在这里插入图片描述
    归并排序,光看字面,归并,似乎是把两个合并到一起,也是由此我们也就先来说一下归并排序的基本原理。
    如果有两个已经排序好的数组
    {1,4,6,8},{2,7,9,12};
    我们要把这两个数组合并再排序;
    目标数组应该是{1,2,4,6,7,8,9,12};
    那是不是说,我们要把{1,4,6,8,2,7,9,12}这个数组,给按从小到大排序成为这个目标数组;
    现在我们来实现一下;
    在这里插入图片描述
    我们用 i 来表示{1,4,6,8}中的第一个元素1;
    用 j 来表示{2,7,9,12}中的第一个元素2;
    用 k 来表示新数组也就是待排序的数组的第一个元素;
    然后,重要的来了!
    在这里插入图片描述
    判断 i 和 j的大小;
    如果i<j,那么就让k=i;i++,k++;
    如果i>j,那么就让k=j;j++,k++;
    最后,一定会有一个数组里面留下元素,例如上面这个;
    {2,7,9,12}中会有9和12留下,最后再把9和12放在待排序的数组里面就好了!
    在这里插入图片描述

    所以如果有一个数组是{1,4,6,8,2,7,9,12};
    要对它进行排序,是不是应该给它分成两半分别是{1,4,6,8}和{2,7,9,12};
    在进行上面的操作;
    其实很简单,我们设三个变量left代表1,mid代表8,right代表12;
    left 到 mid 就是{1,4,6,8},mid+1到 right 就是{2,7,9,12}

    思路就是这样
    接下来用代码实现一下
    在这里插入图片描述

    int merge(int r[],int s[],int left,int mid,int right)
    {
        int i,j,k;
        i=left;
        j=mid+1;
        k=left;
        while((i<=mid)&&(j<=right))
            if(r[i]<=r[j])
            {
                s[k] = r[i];
                i++;
                k++;
            }
            else
            {
                s[k]=r[j];
                j++;
                k++;
            }
            while(i<=mid)
                s[k++]=r[i++];
            while(j<=right)
                s[k++]=r[j++];
        return 0;
    }
    

    这部分呢就是对{1,4,6,8,2,7,9,12}这样的数组进行排序的功能;

    那会有同学问了,难道归并排序只能对这样的两个已经排序好的数组操作吗。
    那他好垃圾啊;
    在这里插入图片描述
    不不不,当然不是这样的。
    如果给一个数组{4,12,8,9,6,2,7};
    咱归并是毫不抗拒的,不过呢,只靠上面的代码显然是实现不出来的。
    那怎么办呢,加东西喽!
    在这里插入图片描述
    这就要用到一个叫做分治法的一个思想;
    怎么回事呢;
    就是把{4,12,8,9,6,2,7}分成两半,去执行上面的排序功能,哎我发现分割后;
    {4,12,8}和{9,6,2,7}这两个也不满足我排序功能的条件啊!
    在这里插入图片描述
    哎,那我就吧{4,12,8}和{9,6,2,7}都再次分成两半;再去归并排序;
    啊?你说还不满足,那就再给我分!最后分成一堆就剩两个元素的数组,一定满足了吧!
    在这里插入图片描述
    现在,我们用递归的方法把这个给实现出来;

    int merge_sort(int r[],int s[],int left,int right)
    {
        int mid;
        int t[20];
        if(left==right)
            s[left]=r[right];
        else
        {
            mid=(left+right)/2;
            merge_sort(r,t,left,mid);
            merge_sort(r,t,mid+1,right);
            merge(t,s,left,mid,right);
        }
        return 0;
    }
    

    完全ojbk,归并排序的两个功能块我们就全实现出来了,现在我们来用主函数测试一下!
    在这里插入图片描述

    int main()
    {
        int a[10];
        int i;
    
        for(i=0;i<10;i++)
            scanf("%d",&a[i]);
        merge_sort(a,a,0,9);
    
        for(i=0;i<10;i++)
            printf("%d ",a[i]);
        return 0;
    }
    

    然后再附上我的运行结果:
    在这里插入图片描述
    ok,今天的就到此结束了!
    给自己点一个赞;
    啊啊哈哈哈
    归并排序就这样!
    end。

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