c语言怎么实现归并排序算法

   2025-02-15 7540
核心提示:归并排序算法可以通过以下步骤实现:定义一个函数 mergeSort,接收一个整数数组 arr,以及数组的开始索引 start 和结束索引 end

归并排序算法可以通过以下步骤实现:

定义一个函数 mergeSort,接收一个整数数组 arr,以及数组的开始索引 start 和结束索引 end。如果 start 小于 end,则计算数组的中间索引 mid,并递归调用 mergeSort 函数,将数组分为两个子数组进行排序:mergeSort(arr, start, mid)mergeSort(arr, mid+1, end)。定义一个函数 merge,接收三个整数数组 arrstartmidend。该函数用于合并两个已排序的子数组。首先创建两个临时数组 leftArrrightArr,分别用来存储左子数组和右子数组的元素。将原始数组 arr 的元素从 startmid 复制到 leftArr 中,将元素从 mid+1end 复制到 rightArr 中。初始化三个变量 ijk,分别表示 leftArrrightArrarr 的当前元素索引。比较 leftArr[i]rightArr[j] 的大小,将较小的元素复制到 arr[k],并将对应的索引递增。重复这一步骤,直到 leftArrrightArr 的元素全部被复制到 arr 中。将剩余的元素从 leftArrrightArr 复制到 arr 的剩余位置。最后,调用 mergeSort(arr, 0, len(arr)-1) 来对整个数组进行排序。

以下是完整的 C 语言代码实现:

#include <stdio.h>void merge(int arr[], int start, int mid, int end) {    int i, j, k;    int n1 = mid - start + 1;    int n2 = end - mid;      int leftArr[n1], rightArr[n2]; // 临时数组      // 将原始数组的元素复制到左右子数组中    for (i = 0; i < n1; i++)        leftArr[i] = arr[start + i];    for (j = 0; j < n2; j++)        rightArr[j] = arr[mid + 1 + j];      // 合并左右子数组到原始数组    i = 0;    j = 0;    k = start;    while (i < n1 && j < n2) {        if (leftArr[i] <= rightArr[j]) {            arr[k] = leftArr[i];            i++;        } else {            arr[k] = rightArr[j];            j++;        }        k++;    }      // 将剩余的元素从左右子数组复制到原始数组    while (i < n1) {        arr[k] = leftArr[i];        i++;        k++;    }    while (j < n2) {        arr[k] = rightArr[j];        j++;        k++;    }}void mergeSort(int arr[], int start, int end) {    if (start < end) {        int mid = start + (end - start) / 2;        mergeSort(arr, start, mid);        mergeSort(arr, mid + 1, end);        merge(arr, start, mid, end);    }}int main() {    int arr[] = {38, 27, 43, 3, 9, 82, 10};    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);      mergeSort(arr, 0, n - 1);      printf("Sorted array: \n");    for (int i = 0; i < n; i++)        printf("%d ", arr[i]);    printf("\n");      return 0;}

运行以上代码,输出结果为:

Sorted array: 3 9 10 27 38 43 82

 
 
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