如何用C语言实现归并排序算法的具体步骤和代码示例?
时间: 2024-10-27 07:06:14 浏览: 20
归并排序是一种分治策略的典型应用,它将数组分为两半,对每一半递归地排序,然后合并两个已排序的部分。以下是C语言实现归并排序的步骤和代码示例:
1. **分解** (Divide): 将输入数组一分为二,直到每个子数组只有一个元素。
2. **排序** (Conquer): 对每个子数组进行排序,这通常是通过递归完成的。
3. **合并** (Combine): 合并两个已排序的子数组成一个新的有序数组。
下面是一个简单的C语言归并排序的代码示例:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// 归并函数,合并两个已经排好序的子数组
void merge(int arr[], int l, int m, int r) {
int i, j, k;
int n1 = m - l + 1;
int n2 = r - m;
// 创建临时数组存储待合并的结果
int L[n1], R[n2];
// 将子数组复制到临时数组
for (i = 0; i < n1; i++)
L[i] = arr[l + i];
for (j = 0; j < n2; j++)
R[j] = arr[m + 1+ j];
// 比较并合并临时数组到原数组
i = 0;
j = 0;
k = l;
while (i < n1 && j < n2) {
if (L[i] <= R[j]) {
arr[k] = L[i];
i++;
} else {
arr[k] = R[j];
j++;
}
k++;
}
// 如果还有剩余元素,将未处理的子数组添加回原数组
while (i < n1) {
arr[k] = L[i];
i++;
k++;
}
while (j < n2) {
arr[k] = R[j];
j++;
k++;
}
}
// 归并排序主函数
void mergeSort(int arr[], int l, int r) {
if (l < r) {
// 找到中间索引
int m = l+(r-l)/2;
// 分而治之
mergeSort(arr, l, m);
mergeSort(arr, m+1, r);
// 合并左右部分
merge(arr, l, m, r);
}
}
int main() {
int arr[] = {12, 11, 13, 5, 6, 7};
int arr_size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
printf("Original array: \n");
for (int i=0; i<arr_size; i++)
printf("%d ", arr[i]);
mergeSort(arr, 0, arr_size - 1);
printf("\nSorted array: \n");
for (int i=0; i<arr_size; i++)
printf("%d ", arr[i]);
return 0;
}
```
在这个代码中,`mergeSort` 函数用于递归调用自身来分割数组,`merge` 函数则是负责实际的合并操作。当你运行这个程序,输入数组会按照升序排列。
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