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归并排序——C语言描述

时间:2023-03-22 21:35:37浏览次数:63  
标签:归并 int Arr C语言 ------- ---------- printf Test 排序

归并排序——C语言描述

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0 测试用例框架

https://blog.csdn.net/m0_59469991/article/details/127137119?csdn_share_tail=%7B%22type%22%3A%22blog%22%2C%22rType%22%3A%22article%22%2C%22rId%22%3A%22127137119%22%2C%22source%22%3A%22m0_59469991%22%7D

1 定义

(1)算法思想:

​ 2路归并:将n个元素的序列不断对半划分成子序列,然后再两两归并有序序列,如此反复,得到有序序列。占空间,效率高,稳定的排序

(2)时间复杂度:

​ 为nlogn。递归深度logn,最底下那层只有1元素,只扫描一次,最上面那层归并所有元素都得扫描一遍,类似等差数列,首项为1, 尾项为n,项数为|logn| + 1,所以时间复杂度为nlogn。

(3)空间复杂度:

​ 为n。最终需要n个元素的空间存相应的数据(不是nlogn,尽管每次合并操作都需要申请额外的内存空间,但在合并完成之后,临时开辟的内存空间就被释放掉了。在任意时刻,CPU 只会有一个函数在执行,也就只会有一个临时的内存空间在使用。临时内存空间最大也不会超过 n 个元素的大小,所以归并排序的空间复杂度是 O(n))。

(4)稳定的排序:

​ 因为if (Arr02[Low] <= Arr02[j])的结果不过成功与否肯定会执行下面的语句,不会跳过。

2 代码

void Swap(int *Mem01, int *Mem02) {
	int Tmp = *Mem01;
	*Mem01 = *Mem02;
	*Mem02 = Tmp;
}

/*MergeSort*/
void Merge(int *Arr02, int *Arr01, int Low, int Mid, int High) {
	int i, j, k;

	for (i = Low, j = Mid + 1; (Low <= Mid) && (j <= High); i++) {
		if (Arr02[Low] <= Arr02[j]) {
			Arr01[i] = Arr02[Low++];
		} else {
			Arr01[i] = Arr02[j++];
		}
	}

	if (Low <= Mid) {
		for (k = 0; k <= Mid - Low; k++) {
			Arr01[i + k] = Arr02[Low + k];
		}
	}

	if (j <= High) {
		for (k = 0; k <= High - j; k++) {
			Arr01[i + k] = Arr02[j + k];
		}
	}
}

void MSort(int *Arr, int *Arr01, int Low, int High) {
	int Mid;
	int Arr02[10];

	if (Low == High) {
		Arr01[Low] = Arr[High];
	} else {
		Mid = (Low + High) / 2;
		MSort(Arr, Arr02, Low, Mid);
		MSort(Arr, Arr02, Mid + 1, High);
		Merge(Arr02, Arr01, Low, Mid, High);
	}
}

/*MergeSort*/
void MergeSort(int *Arr, int Num) {
	if ((Arr == NULL) || (Num <= 1)) {
		return;
	}

	MSort(Arr, Arr, 0, Num - 1);
}

4 测试用例

void TestCmpArr(int *CmpArr, int Num, int *Arr) {
	int Index = 0;
	int CmpNum = 0;

	TestNum++;

	for (Index = 0; Index < Num; ++Index) {
		if (CmpArr[Index] == Arr[Index]) {
			CmpNum++;
		}
	}

	if (CmpNum != Num) {
		printf("Incorrect!\n");
		FaildNum++;
	}
	else {
		printf("Correct!\n");
		PassNum++;
	}
}

/*TestMergeSort*/
void TestMergeSort(void) {
	/*Test01: Normal*/
	int Arr01[] = { 1, 3, 2, 5, 4, 0 };
	int Num01 = 6;
	int CmpArr01[] = { 0, 1, 2, 3, 4, 5 };

	/*Test02: Exist same mem*/
	int Arr02[] = { 5, 3, 0, 3, 4};
	int Num02 = 5;
	int CmpArr02[] = { 0, 3, 3, 4, 5 };

	/*Test03: Normal*/
	int Arr03[] = { 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0 };
	int Num03 = 8;
	int CmpArr03[] = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 };

	/*Test04: Two Mem*/
	int Arr04[] = { 1, 0 };
	int Num04 = 2;
	int CmpArr04[] = { 0, 1 };

	/*Test05: Only 1 Mem*/
	int Arr05[] = { 0 };
	int Num05 = 1;
	int CmpArr05[] = { 0 };

	printf("-------Test start----------\n");
	InitNum();

	/*Test01*/
	printf("\n-------Test 01----------\n");
	MergeSort(Arr01, Num01);
	PrintArr(Arr01, Num01);
	TestCmpArr(CmpArr01, Num01, Arr01);

	/*Test02*/
	printf("\n-------Test 02----------\n");
	MergeSort(Arr02, Num02);
	PrintArr(Arr02, Num02);
	TestCmpArr(CmpArr02, Num02, Arr02);

	/*Test03*/
	printf("\n-------Test 03----------\n");
	MergeSort(Arr03, Num03);
	PrintArr(Arr03, Num03);
	TestCmpArr(CmpArr03, Num03, Arr03);

	/*Test04*/
	printf("\n-------Test 04----------\n");
	MergeSort(Arr04, Num04);
	PrintArr(Arr04, Num04);
	TestCmpArr(CmpArr04, Num04, Arr04);

	/*Test05*/
	printf("\n-------Test 05----------\n");
	MergeSort(Arr05, Num05);
	PrintArr(Arr05, Num05);
	TestCmpArr(CmpArr05, Num05, Arr05);

	/*Test Result*/
	printf("\n-------Test result----------\n");
	TestResult();
}

打印结果

-------Test start----------

-------Test 01----------

Arr[0] = 0

Arr[1] = 1

Arr[2] = 2

Arr[3] = 3

Arr[4] = 4

Arr[5] = 5

Correct!

-------Test 02----------

Arr[0] = 0

Arr[1] = 3

Arr[2] = 3

Arr[3] = 4

Arr[4] = 5

Correct!

-------Test 03----------

Arr[0] = 0

Arr[1] = 1

Arr[2] = 2

Arr[3] = 3

Arr[4] = 4

Arr[5] = 5

Arr[6] = 6

Arr[7] = 7

Correct!

-------Test 04----------

Arr[0] = 0

Arr[1] = 1

Correct!

-------Test 05----------

Arr[0] = 0

Correct!

-------Test result----------

Print test result;

TestNum = 5, PassNum = 5, FaildNum = 0

标签:归并,int,Arr,C语言,-------,----------,printf,Test,排序
From: https://www.cnblogs.com/meditatorss/p/17245521.html

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