Merge Sort в C: объяснение шагов алгоритма
Merge sort - это один из самых популярных и эффективных алгоритмов сортировки. Он основывается на принципе "разделяй и властвуй" и представляет собой рекурсивный алгоритм, который сначала разбивает исходный массив на множество подмассивов, каждый из которых содержит один элемент, а затем многократно объединяет соседние подмассивы в один новый, больший и отсортированный массив.
Пример кода алгоритма Merge sort на языке C:
c
void merge(int arr[], int l, int mid, int r){
int i, j, k;
int n1 = mid - l + 1;
int n2 = r - mid;
int L[n1], R[n2];
for (i = 0; i < n1; i++)
L[i] = arr[l + i];
for (j = 0; j < n2; j++)
R[j] = arr[mid + 1 + j];
i = 0;
j = 0;
k = l;
while (i < n1 && j < n2) {
if (L[i] <= R[j]) {
arr[k] = L[i];
i++;
}
else {
arr[k] = R[j];
j++;
}
k++;
}
while (i < n1) {
arr[k] = L[i];
i++;
k++;
}
while (j < n2) {
arr[k] = R[j];
j++;
k++;
}
}
void mergeSort(int arr[], int l, int r){
if (l < r) {
int mid = l + (r - l) / 2;
mergeSort(arr, l, mid);
mergeSort(arr, mid + 1, r);
merge(arr, l, mid, r);
}
}
В данной реализации Merge sort, функция mergeSort() представляет собой основную функцию, которая использует рекурсивный подход сначала разделяя массив с помощью функции mergeSort на меньшие подмассивы, а затем сливает их в один отсортированный массив.
Функция merge() осуществляет операцию слияния двух подмассивов. При этом, с помощью двух указателей i и j, осуществляется проход по каждому элементу обоих подмассивов. Сравнивая элементы на каждой итерации цикла, функция определяет порядок следования элементов в исходном массиве и записывает их в отсортированном порядке в новый массив.
Таким образом, алгоритм Merge sort на C является простым и эффективным способом сортировки массивов. Учитывая его быстродействие, и он является основным алгоритмом в большинстве сред и библиотек для сортировки элементов.