二路归并排序算法c语言

二路归并排序是一种高效的排序算法，它结合了分治策略和归并操作，将数组分成两个独立的部分分别进行排序，然后将结果合并。下面是使用C语言实现的基本步骤：

1. **划分**：将待排序的数组分为两部分，通常根据数组长度的一半进行划分。
2. **递归排序**：对每部分递归地应用二路归并排序，直到每个部分只剩一个元素（这已经是有序的）。
3. **合并**：将两个已排序的部分合并成一个有序的数组。这个过程是通过比较两个指针指向的元素，将较小的元素放入结果数组，然后移动对应的指针。

以下是一个简单的C语言版本的二路归并排序代码示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

// 归并两个已排序的区间
void merge(int *arr, int left, int mid, int right) {
    int i, j, k;
    int n1 = mid - left + 1;
    int n2 = right - mid;

    // 创建临时数组
    int L[n1], R[n2];
    for (i = 0; i < n1; i++)
        L[i] = arr[left + i];
    for (j = 0; j < n2; j++)
        R[j] = arr[mid + 1 + j];

    i = 0;
    j = 0;
    k = left;
    while (i < n1 && j < n2) {
        if (L[i] <= R[j])
            arr[k++] = L[i++];
        else
            arr[k++] = R[j++];
    }

    // 将剩余未复制的元素添加到结果数组
    while (i < n1)
        arr[k++] = L[i++];

    while (j < n2)
        arr[k++] = R[j++];
}

// 二路归并排序函数
void mergeSort(int *arr, int left, int right) {
    if (left < right) {
        int mid = left + (right - left) / 2;
        mergeSort(arr, left, mid);
        mergeSort(arr, mid + 1, right);

        // 合并
        merge(arr, left, mid, right);
    }
}

int main() {
    int arr[] = {9, 7, 5, 11, 12, 2, 14, 3, 10};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr);

    printf("Before sorting:\n");
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }

    mergeSort(arr, 0, n - 1);

    printf("\nAfter sorting:\n");
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }

    return 0;
}