40.Algorithm Gossip: 合并排序法
说明
之前所介绍的排序法都是在同一个阵列中的排序,考虑今日有两笔或两笔以上的资料,它可能是不同阵列中的资料,或是不同档案中的资料,如何为它们进行排序?
解法
可以使用合并排序法,合并排序法基本是将两笔已排序的资料合并并进行排序,如果所读入的资料尚未排序,可以先利用其它的排序方式来处理这两笔资料,然后再将排序好的这两笔资料合并。
有人问道,如果两笔资料本身就无排序顺序,何不将所有的资料读入,再一次进行排序?排序的精神是尽量利用资料已排序的部份,来加快排序的效率,小笔资料的 排序较为快速,如果小笔资料排序完成之后,再合并处理时,因为两笔资料都有排序了,所有在合并排序时会比单纯读入所有的资料再一次排序来的有效率。
那么可不可以直接使用合并排序法本身来处理整个排序的动作?而不动用到其它的排序方式? 答案是肯定的,只要将所有的数字不断的分为两个等分,直到最后剩一个数字为止,然后再反过来不断的合并,就如下图所示:
不过基本上分割又会花去额外的时间,不如使用其它较好的排序法来排序小笔资料,再使用合并排序来的有效率。
下面这个程式范例,我们使用快速排序法来处理小笔资料排序,然后再使用合并排序法处理合并的动作。
代码示例
代码语言:javascript复制#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#define MAX1 10
#define MAX2 10
#define SWAP(x,y) {int t; t = x; x = y; y = t;}
int partition(int[], int, int); void quicksort(int[], int, int);
void mergesort(int[], int, int[], int, int[]);
int main(void) {
int number1[MAX1] = {0}; int number2[MAX1] = {0};
int number3[MAX1 MAX2] = {0}; int i, num;
srand(time(NULL)); printf("排序前:");
printf("nnumber1[]:");
for(i = 0; i < MAX1; i ) { number1[i] = rand() % 100; printf("%d ", number1[i]);
}
printf("nnumber2[]:"); for(i = 0; i < MAX2; i ) {
number2[i] = rand() % 100; printf("%d ", number2[i]);
}
// 先排序两笔资料
quicksort(number1, 0, MAX1-1);
quicksort(number2, 0, MAX2-1); printf("n 排 序 后 :"); printf("nnumber1[]:");
for(i = 0; i < MAX1; i ) printf("%d ", number1[i]);
printf("nnumber2[]:"); for(i = 0; i < MAX2; i )
printf("%d ", number2[i]);
// 合并排序
mergesort(number1, MAX1, number2, MAX2, number3); printf("n合并后:");
for(i = 0; i < MAX1 MAX2; i )
printf("%d ", number3[i]);
printf("n"); return 0;
}
int partition(int number[], int left, int right) { int i, j, s;
s = number[right]; i = left - 1;
for(j = left; j < right; j ) { if(number[j] <= s) {
i ;
SWAP(number[i], number[j]);
}
}
SWAP(number[i 1], number[right]); return i 1;
}
void quicksort(int number[], int left, int right) { int q;
if(left < right) {
q = partition(number, left, right); quicksort(number, left, q-1); quicksort(number, q 1, right);
}
}
void mergesort(int number1[], int M, int number2[], int N, int number3[]) { int i = 0, j = 0, k = 0;
while(i < M && j < N) { if(number1[i] <= number2[j])
number3[k ] = number1[i ];
else
}
number3[k ] = number2[j ];
while(i < M)
number3[k ] = number1[i ];
while(j < N)
number3[k ] = number2[j ];
}