递归代码流程
非递归代码流程
两者比较
时间复杂度
代码（递归）
代码（非递归）
递归代码流程归并就是把两个或多个序列合并，这里只介绍二路归并，就是不断的把序列分为2组，直到每个组有一个元素为止，然后再比较合并，直到合为1个序列，完成。
非递归代码流程与递归不断分解数组相反，非递归直接从长度为1的子序列开始合并，直到全并为1个整个序列，复用了merge函数
两者比较代码用非递归的方式效率更高一些：
空间复杂度：从O(log2n)变为1个临时数组O(n)
时间复杂度：少了递归的时间
时间复杂度O(nlogn)
代码（递归）#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#define MAXSIZE 9
typedef struct {
int r[MAXSIZE+1]; // first index used as tmp, not real data
int len;
}SqList;
void swap(SqList *L, int i, int j) {
int tmp = L->r[i];
L->r[i] = L->r[j];
L->r[j] = tmp;
}
void merge(int sr[], int tr[], int s, int m, int t) {
// 本函数的任务就是比对sr中两个分组(s..m, m+1..t)的元素大小并归并到tr
int j,k,l;
j = m + 1; // 第2分组的起始位置
k = s; // k用于tr数组中的游标与sr中的起始位置对应起来
while (s<=m && j<=t) {
if (sr[s] < sr[j]) {
tr[k++] = sr[s++];
}
else {
tr[k++] = sr[j++];
}
}
// 只要是合并，就肯定至少是2个序列合并，肯定会在比对后剩下1个未消耗完元素的序列分组
while (s<=m) {
tr[k++] = sr[s++];
}
while (j<=t) {
tr[k++] = sr[j++];
}
}
void msort(int sr[], int tr[], int s, int t) {
/*
* 把sr进行归并排序并有序保存到(归并到)tr中
*/
int m;
int tmpr[MAXSIZE+1]; // 每层递归的临时数组，存放本次被调用时s到t归并后的下标值(位置与首次传入的L->r相同)
if (s == t) {
tr[s] = sr[s]; // 归并的思想，1个元素的分组为有序
}
else { // 不是1个元素的分组，继续分组
m = (s+t)/2;
msort(sr, tmpr, s, m);
msort(sr, tmpr, m+1, t);
// 合并tmpr到tr完成本层的排序任务
merge(tmpr, tr, s, m, t);
}
}
void merge_sort(SqList *L) {
msort(L->r, L->r, 1, L->len); // 因为在msort中第1个参数sr数组只是读取，所以这里这样传递没有问题
}
int main(void) {
SqList list = {
{999,50,10,90,30,70,40,80,60,20},
MAXSIZE
};
merge_sort(&list);
printf("after merge_sort:\n");
for (int i=0; i<=MAXSIZE; i++) {
printf("index: %d, value: %d\n",i,list.r[i]);
}
return 0;
}
output
代码（非递归）➜ c gcc sort_merge.c&& ./a.out
after merge_sort:
index: 0, value: 999
index: 1, value: 10
index: 2, value: 20
index: 3, value: 30
index: 4, value: 40
index: 5, value: 50
index: 6, value: 60
index: 7, value: 70
index: 8, value: 80
index: 9, value: 90
#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdlib.h>
#define MAXSIZE 9
typedef struct {
int r[MAXSIZE+1]; // first index used as tmp, not real data
int len;
}SqList;
void merge(int sr[], int tr[], int s, int m, int t) {
// 本函数的任务就是比对sr中两个分组(s..m, m+1..t)的元素大小并归并到tr
int j,k,l;
j = m + 1; // 第2分组的起始位置
k = s; // k用于tr数组中的游标与sr中的起始位置对应起来
while (s<=m && j<=t) {
if (sr[s] < sr[j]) {
tr[k++] = sr[s++];
}
else {
tr[k++] = sr[j++];
}
}
// 只要是合并，就肯定至少是2个序列合并，肯定会在比对后剩下1个未消耗完元素的序列分组
while (s<=m) {
tr[k++] = sr[s++];
}
while (j<=t) {
tr[k++] = sr[j++];
}
}
void merge_pass(int sr[], int tr[], int k, int len) {
int i=1; // 合并时的游标
while (i < len-2*k+1) { // 也就是每次循环后，当前所剩余的是否还够2个完整子序列
merge(sr, tr, i, i+k-1, i+2*k-1); //合并本轮扫描到的2个子序列
i+=2*k; // 赋值后的i为下一轮2个子序列的起始位置
}
// 下面是扫尾工作，**可能会**出现2种情况，a. 剩余1～2个子序列之间的情况, b. 剩余<=1个子序列的情况
if (i < len-k+1) {
merge(sr, tr, i, i+k-1, len);
}
else { // 这里加else也可以 如果上面i正好把序列消耗完，则循环不会执行
while (i<len) {
tr[i] = sr[i];
i++;
}
}
}
void merge_sort(SqList *L) {
int *tr = (int *)malloc(L->len*sizeof(int));
int k=1;
/*
* 循环k为序列长度，与递归的方式相比，正好反过来，非递归方式直接从序列为1开始合并，直到序列不小于待排序的数组长度为止
* 每次循环都是子序列*4变长的过程
*/
while (k<L->len) {
merge_pass(L->r, tr, k, L->len); // 序列1变2
k++;
merge_pass(tr, L->r, k, L->len); // 序列2变4
k++;
}
}
int main(void) {
SqList list = {
{999,50,10,90,30,70,40,80,60,20},
MAXSIZE
};
merge_sort(&list);
printf("after merge_sort2:\n");
for (int i=0; i<=MAXSIZE; i++) {
printf("index: %d, value: %d\n",i,list.r[i]);
}
return 0;
}
output
➜ c gcc sort_merge_norecursive.c&& ./a.out
after merge_sort2:
index: 0, value: 999
index: 1, value: 10
index: 2, value: 20
index: 3, value: 30
index: 4, value: 40
index: 5, value: 50
index: 6, value: 60
index: 7, value: 70
index: 8, value: 80
index: 9, value: 90
到此这篇关于 c语言排序之归并排序(递归和非递归)的文章就介绍到这了,更多相关 c语言排序内容请搜索易知道(ezd.cc)以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持易知道(ezd.cc)！
