C++程序合并排序

合并排序是一种高效的排序算法，尽管它的速度并没有快过快速排序，在处理大数据集时，合并排序显示出更好的性能，而且合并排序具有更高的可靠性。

合并排序基本思路

合并排序的基本思路是将数组进行拆分，在进行拆分后对拆分后的部分进行排序，最后再进行合并得到有序数组。

拆分时采用的是二分法，将数组不断拆分为两个子数组，直到最后子数组只有一个元素时停止拆分，此时数组每个子数组的元素都是有序的。

接下来是合并有序的子数组，这里采用的是归并的方式。具体的实现过程是在两个有序数组进行比较大小，较小的元素写入一个新的数组中，直到两个数组中的元素都写入新数组中，将新数组复制到原数组中。

合并排序示例代码

这里，我们用C++实现合并排序的代码示例：

#include <iostream>

using namespace std;

void merge(int arr[], int l, int m, int r)
{
    int i, j, k;
    int n1 = m - l + 1;
    int n2 =  r - m;

    /* create temp arrays */
    int L[n1], R[n2];

    /* Copy data to temp arrays L[] and R[] */
    for (i = 0; i < n1; i++)
        L[i] = arr[l + i];
    for (j = 0; j < n2; j++)
        R[j] = arr[m + 1+ j];

    /* Merge the temp arrays back into arr[l..r]*/
    i = 0; // Initial index of first subarray
    j = 0; // Initial index of second subarray
    k = l; // Initial index of merged subarray
    while (i < n1 && j < n2)
    {
        if (L[i] <= R[j])
        {
            arr[k] = L[i];
            i++;
        }
        else
        {
            arr[k] = R[j];
            j++;
        }
        k++;
    }

    /* Copy the remaining elements of L[], if there
       are any */
    while (i < n1)
    {
        arr[k] = L[i];
        i++;
        k++;
    }

    /* Copy the remaining elements of R[], if there
       are any */
    while (j < n2)
    {
        arr[k] = R[j];
        j++;
        k++;
    }
}

/* l is for left index and r is right index of the
   sub-array of arr to be sorted */
void mergeSort(int arr[], int l, int r)
{
    if (l < r)
    {
        // Same as (l+r)/2, but avoids overflow for
        // large l and h
        int m = l+(r-l)/2;

        // Sort first and second halves
        mergeSort(arr, l, m);
        mergeSort(arr, m+1, r);

        merge(arr, l, m, r);
    }
}

/* UTILITY FUNCTIONS */
/* Function to print an array */
void printArray(int A[], int size)
{
    int i;
    for (i=0; i < size; i++)
        printf("%d ", A[i]);
    printf("\n");
}

/* Driver program to test above functions */
int main()
{
    int arr[] = {12, 11, 13, 5, 6, 7};
    int arr_size = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);

    printf("Given array is \n");
    printArray(arr, arr_size);

    mergeSort(arr, 0, arr_size - 1);

    printf("\nSorted array is \n");
    printArray(arr, arr_size);
    return 0;
}