归并排序的基本思想:
将两个或两个以上的有序子序列”归并”为一个有序序列:假定待排序表含有n个记录, 则可以看成是n个有序的子表, 每个子表长度为1, 然后两两归并, 得到[n/2]个长度为2或1的有序表,; 再量量归并, ...., 如此重复, 直到合并成为一个长度为n的有序表为止, 这种排序方法称为2-路归并排序.如图为一个2-路归并排序的一个示例:
- /**说明:
- 将有序的记录序列 initList[left:mid] 和 initList[mid+1:right]归并为有序的记录序列 initList[left:right]
- initList: 原始的有序序列[分为两段]
- tmpList: 合并过程中需要的中间序列
- left: initList最左边元素的下标
- mid: 指向第一个有序序列的最后一个元素的下标
- right: initList最右边元素的下标
- */
- template <typename Type>
- int Merge(Type *initList, Type *tmpList, int left, int mid, int right)
- {
- //先将待归并的数组复制到tmpList中去
- std::copy(initList+left, initList+right+1, tmpList+left);
- // 同下:
- // for (int i = left; i <= right; ++i)
- // {
- // tmpList[i] = initList[i];
- // }
- int s1 = left, s2 = mid+1;
- int iResult = left;
- while (s1 <= mid && s2 <= right)
- {
- if (tmpList[s1] <= tmpList[s2])
- {
- initList[iResult ++] = tmpList[s1 ++];
- }
- else
- {
- initList[iResult ++] = tmpList[s2 ++];
- }
- }
- int *end;
- if (s1 <= mid)
- end = std::copy(tmpList+s1, tmpList+mid+1, initList+iResult);
- if (s2 <= right)
- end = std::copy(tmpList+s2, tmpList+right+1, initList+iResult);
- return end - (initList+left);
- // 同下:其实这两个循环只有一个会执行
- // while (s1 <= mid)
- // {
- // initList[iResult ++] = tmpList[s1 ++];
- // }
- // while (s2 <= right)
- // {
- // initList[iResult ++] = tmpList[s2 ++];
- // }
- //
- // return iResult;
- }
- //二路归并排序-递归算法
- template <typename Type>
- void mergeSort(Type *initList, Type *tmpList, int left, int right)
- {
- if (left >= right)
- return;
- int mid = (left+right)/2;
- mergeSort(initList, tmpList, left, mid); //先将左边元素排序
- mergeSort(initList, tmpList, mid+1, right); //后将右边元素排序
- Merge(initList, tmpList, left, mid, right); //合并
- }
可以看出对n个记录进行归并排序的时间复杂度为Ο(nlogn)。即:
(1)每一趟归并(合并)的时间复杂度为 O(n);
(2)总共需进行[logn]趟。