/* * MergeSorter.cs - by Chimomo * * 歸并排序是建立在歸并操作上的排序算法，該算法是分而治之策略（Divide and Conquer）的1個非常典型的利用。 * * 歸并操作的基本原理： * 1、申請空間，使其大小為兩個已排序序列之和，該空間用來寄存歸并后的序列。 * 2、設置兩個指針，最初位置分別為兩個已排序序列的起始位置。 * 3、比較兩個指針所指向的元素，選擇相對小的元素放入歸并序列，并移動指針到下1位置。 * 4、重復步驟3直到某1指針超越序列尾部。 * 5、將另外一序列剩下的所有元素直接復制到歸并序列尾部。 * * 歸并排序的基本原理（假定序列共有n個元素）： * 1、將序列每相鄰兩個數字進行歸并操作（Merge），構成Floor(n/2)個序列，排序后每一個序列包括兩個無素。 * 2、將上述序列再次歸并，構成Floor(n/4)個序列，每一個序列包括4個元素。 * 3、重復步驟2，直到所有元素排序終了。 * * 歸并排序速度僅次于快速排序，是1種穩定的排序算法，1般用于對整體無序，但是各子項相對有序的序列。 */ using System; namespace Sort { public static class MergeSorter { /// <summary> /// 2路歸并：將兩個有序序列歸并成1個有序序列。 /// </summary> /// <param name="a">待歸并序列</param> /// <param name="s1">第1個有序序列的起始下標</param> /// <param name="s2">第2個有序序列的起始下標</param> /// <param name="e2">第2個有序序列的結束下標</param> private static void Merge(int[] a, int s1, int s2, int e2) { int[] tmp = new int[e2 - s1 + 1]; int i = s1, j = s2, k = 0; while (i < s2 && j <= e2) { if (a[i] <= a[j]) { tmp[k] = a[i]; k++; i++; } else { tmp[k] = a[j]; j++; k++; } } while (i < s2) { tmp[k] = a[i]; i++; k++; } while (j <= e2) { tmp[k] = a[j]; j++; k++; } Array.Copy(tmp, 0, a, s1, tmp.Length); } /// <summary> /// 歸并排序算法。 /// </summary> /// <param name="a">待排序序列</param> /// <param name="s">待排序序列的起始下標</param> /// <param name="length">每次要歸并的有序集合的長度</param> public static void MergeSort(int[] a, int s, int length) { int size = a.Length; int mid = size / (length << 1); int c = size & ((length << 1) - 1); // 歸并到只剩1個有序序列的時候結束算法。 if (mid == 0) { return; } // 進行1趟歸并排序。 for (int i = 0; i < mid; ++i) { s = i * 2 * length; Merge(a, s, s + length, (length << 1) + s - 1); } // 將剩下的元素和倒數1個有序集合歸并。 if (c != 0) { Merge(a, size - c - 2 * length, size - c, size - 1); } // 遞歸履行下1趟歸并排序。 MergeSort(a, 0, 2 * length); } } }

/* * Program.cs - by Chimomo */ using System; namespace Sort { static class Program { static void Main() { int[] a = { 4, 3, 6, 1, 2, 5, 34, 7, ⑴, 340, ⑵34, ⑼, 909 }; MergeSorter.MergeSort(a, 0, 1); foreach (var i in a) { Console.Write(i + " "); } Console.WriteLine(); } } } /* Output: ⑵34 ⑼ ⑴ 1 2 3 4 5 6 7 34 340 909 */