归并排序（用容器实现）

基础排序算法之： 归并排序

• 思想：

归并排序是建立在归并操作上的一种有效的排序算法,该算法是采用分治法（Divide and Conquer）的一个非常典型的应用。将已有序的子序列合并，得到完全有序的序列；即先使每个子序列有序，再使子序列段间有序。若将两个有序表合并成一个有序表，称为二路归并。（来自百度百科）

有点抽象把，不急，我们上图。

清楚多了把。

• 特点：

　　　　稳定的排序算法

　　　　时间复杂度O(nlogn) 、空间复杂度O(n)

• 实现

vector<int> mergeArray(vector<int>& left, vector<int>& right)
{//合并
    auto l = left.begin();
    auto r = right.begin();
    vector<int> vec;
    while (l != left.end() && r != right.end())
    {
        if (*l < *r)
        {
            vec.push_back(*l);
            l++;
        }
        else
        {
            vec.push_back(*r);
            r++;
        }
    }
    while (l != left.end())
    {
        vec.push_back(*l);
        l++;
    }
    while (r != right.end())
    {
        vec.push_back(*r);
        r++;
    }
    return vec;
}
vector<int> mergeSort(vector<int>& vec)
{//分解
    if (vec.empty())
    {
        cerr << "vector's size can't empty" << endl;
        return vector<int>();
    }

    if (1 == vec.size())return vec;
    auto mid = vec.begin() + vec.size() / 2;
    vector<int> left(vec.begin(), mid);// 区间：[vec.begin,mid)
    vector<int> right(mid, vec.end());
    left = mergeSort(left);        //--原理：不断分解 直到left和right 只有一个元素时，进入mergeArray进行排序 然后返回递归
    right = mergeSort(right);    //    例如：5、64、100000、9845 
    //    第一层 left｛5、64｝，right｛100000、9845｝ 调用 mergeSort（left｛5、64｝）进入第二层
    //    第二层（left） left_2｛5｝ right_2｛64｝， 进入 mergeArray排序，返回 new left｛5、64｝（有顺序）给第一层的left 。
    //                  完成第二层的mergeSort ，回到第一层，这时调用 mergeSort（right｛100000，9845｝） 进入 right 的第二层
    //    第二层（right） left_2｛100000｝ right_2｛9845｝ 同理排序完 返回 new right｛9845，100000｝（有顺序）给第一层的right
    //    这时第一层 left｛5，64｝ right｛9845，100000｝
    //    调用排序 返回 vec｛5，64，9845，100000｝
    //    下面的｛1, 10, 64, 5,64,100000,98545 ｝，自己推演一下
    return mergeArray(left, right);
}

int main()
{
    ifstream in("../data/Pride_and_Prejudice.txt");//为了得到大量测试数字，博主下了本小说，读取小说内容，将字符串转化成数字
    if (!in)
    {
        cerr << "No this file!" << endl;
        return -1;
    }
    string str;
    uniform_int_distribution<unsigned> u(0, 56011);//数字范围：0~56011
    while (in >> str)
    {
        static default_random_engine e(time(0));
        vec.push_back(u(e));
    }
    vec = mergeSort(vec);
    int i = 0;
    ofstream out("../data/mergeSort3.txt");//输出到文件中
    cout << "排好的数列：" << endl;
    for (auto &u : vec)
    {//屏幕输出
        if (i % 10 == 0)cout << endl;
        cout << u << " ";
        i++;
    }
    out << "排好的数列：" << endl;
    for (auto &u : vec)
    {//输出到文件../data/mergeSort3.txt
        if (i % 10 == 0)out << endl;
        out << u << " " << flush;//注意flush 不然写入不全  文件操作多flush
        i++;
    }
    cout << "finsh" << endl;
    getchar();
    return 0;
}

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