C++實現自底向上的歸併排序算法

既然有C++實現自頂向下的歸併排序算法，當然也有C++實現自底向上的歸併排序算法啦。下面小編為大家整理了C++實現自底向上的歸併排序算法，希望能幫到大家！

一. 算法描述

自底向上的歸併排序：歸併排序主要是完成將若干個有序子序列合併成一個完整的有序子序列；自底向上的排序是歸併排序的一種實現方式，將一個無序的N長數組切個成N個有序子序列，然後再兩兩合併，然後再將合併後的'N/2（或者N/2 + 1）個子序列繼續進行兩兩合併，以此類推得到一個完整的有序數組。下圖詳細的分解了自底向上的合併算法的實現過程：

　二. 算法實現

/*=============================================================================## FileName: mergeSort.c# Algorithm: 歸併排序（自底向上）# Author: Knife# Created: 2014-06-14 16:40:02#=============================================================================*/#include#includevoid merge_sort(int* intArr, int intArr_len);void merge_array(int* intArr1, int len1, int* intArr2, int len2);void main(){ int intArr[] = {8,3,6,4,2,9,5,4,1,7}; int n = sizeof (intArr) / sizeof (intArr[0]); int i = 0; merge_sort(intArr, n); for(;i<n;i++){ printf("%d ",intArr[i]); } printf("n");}//歸併排序（自底向上）void merge_sort(int* intArr, int intArr_len){ int len = 1; int k = 0; while (len < intArr_len) { int i = 0; for (; i + 2*len <= intArr_len; i += 2*len){ int* intArr1 = intArr + i; int intArr1_len = len; int* intArr2 = intArr + i + len; int intArr2_len = len; merge_array(intArr1, intArr1_len, intArr2, intArr2_len); } if (i + len <= intArr_len){ int* intArr1 = intArr + i; int intArr1_len = len; int* intArr2 = intArr + i + len; int intArr2_len = intArr_len - i - len; merge_array( intArr1, intArr1_len, intArr2, intArr2_len); } len *= 2; //有序子序列長度*2 } }//合併兩個數組，並排序void merge_array(int* intArr1, int len1, int* intArr2, int len2){ //申請分配空間 int* list = (int*) malloc((len1+len2) * sizeof (int)); int i = 0, j = 0, k = 0; while(i < len1 && j < len2){ // 把較小的那個數據放到結果數組裏， 同時移動指針 list[k++] = (intArr1[i] < intArr2[j]) ? intArr1[i++] : intArr2[j++]; } // 如果 intArr1 還有元素，把剩下的數據直接放到結果數組 while(i < len1){ list[k++] = intArr1[i++]; } // 如果 intArr2 還有元素，把剩下的數據直接放到結果數組 while(j < len2){ list[k++] = intArr2[j++]; } // 把結果數組 copy 到 intArr1 裏 for(i = 0; i < k; i++){ intArr1[i] = list[i]; } //釋放申請的空間 free(list);}

三. 算法分析

平均時間複雜度：O(nlog2n)

空間複雜度：O(n) (用於存儲有序子序列合併後有序序列)

穩定性：穩定