归并排序【代码】

思路参考：

《算法导论》第三版P17

代码如下：

// 171028归并排序.cpp: 定义控制台应用程序的入口点。
//

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <random>
#include <memory>

using namespace std;

/*
* 将一个数组中的两个相邻有序区间合并成一个
*
* 参数说明：
*     a -- 包含两个有序区间的数组
*     start -- 第1个有序区间的起始地址。
*     mid   -- 第1个有序区间的结束地址。也是第2个有序区间的起始地址。
*     end   -- 第2个有序区间的结束地址。
*/
void merge(unsigned int a[], int start, int mid, int end)//按照升序排列
{
    unsigned int *tmp = new unsigned int[(end - start + 1) * sizeof(unsigned int)] {0};    // tmp是汇总2个有序区的临时区域
    int i = start;            // 第1个有序区的索引
    int j = mid + 1;        // 第2个有序区的索引
    int k = 0;                // 临时区域的索引

    while (i <= mid && j <= end)
    {
        if (a[i] <= a[j])//如果按照降序排列则改成a[i] >= a[j]
            tmp[k++] = a[i++];
        else
            tmp[k++] = a[j++];
    }

    while (i <= mid)
        tmp[k++] = a[i++];

    while (j <= end)
        tmp[k++] = a[j++];

    // 将排序后的元素，全部都整合到数组a中。
    for (i = 0; i < k; i++)
        a[start + i] = tmp[i];
    delete tmp;
}

/*
* 归并排序(从上往下)
*
* 参数说明：
*     a -- 待排序的数组
*     start -- 数组的起始地址
*     endi -- 数组的结束地址
*/
void merge_sort_up2down(unsigned int a[], int start, int end)
{
    if (a == NULL || start >= end)
        return;

    int mid = (end + start) / 2;
    merge_sort_up2down(a, start, mid);    // 递归排序a[start...mid]
    merge_sort_up2down(a, mid + 1, end); // 递归排序a[mid+1...end]                                         
    merge(a, start, mid, end);          // a[start...mid] 和 a[mid...end]是两个有序空间，
                                       // 将它们排序成一个有序空间a[start...end]
}

int main()
{
    default_random_engine e;
    uniform_int_distribution<unsigned> u(0, 100);
    unsigned int test[9] = { 1,4,6,9,7,2,8,5,3 };
    /*for (int i = 0; i < 20; i++)
    {
        test[i] = u(e);
    }*/
    cout << "排序之前的数组序列: ";
    for (auto c : test)
        cout << c << ends;
    cout << endl;

    merge_sort_up2down(test, 0, sizeof(test)/sizeof(test[0])-1);// 归并排序(从上往下)
    cout << "排序之前的数组序列: ";
    for (auto c : test)
        cout << c << ends;
    cout << endl;
    return 0;
}