《算法分析与设计》作业4----二分归并排序算法

目录

1.问题

2.解析

3.设计

4.分析

5.源码


1.问题

利用二分归并排序对n个不同的数构成的数组a[1..n]进行排序,其中n=2^k

2.解析

  • 二分归并排序分为两步:二分+归并,体现了分治思想

即先使每个子序列有序,再使其合成的序列有序

因此为实现这个算法需要写两个函数,用于二分和归并

 

  • 当数组a[9] = { 0,5,9,6,3,5,2,7,1 },且要求升序排序时:

(1)mergeSort( int a[ ], int left, int right, int temp[ ] ) 用于二分

《算法分析与设计》作业4----二分归并排序算法

 

(2)merge( int a[ ], int left, int mid, int right, int temp[ ] ) 用于归并

《算法分析与设计》作业4----二分归并排序算法

 

3.设计

(1)void mergeSort( int a[ ], int left, int right, int temp[ ] ){

if (left < right) {

        mergeSort(left part);

        mergeSort(right part);

        merge(ordered left and right part);

    }

}

 

(2)void merge( int a[ ], int left, int mid, int right, int temp[ ] ){

    int startA, startB,pos=0;

    while (startA<=mid&&startB<=right) {

        左右两段进行比较,较小的放入temp数组,startA/startB后移;

    }

    将a中没进行比较的数据直接放入temp数组;

    更新a数组为归并后的序列;

}

 

4.分析

  • merge算法比较次数:

    (1)最坏情况为n-1,时间复杂度为O(nlogn),例如:2,4,6;1,3,5 比较次数为5

    (2)最好情况为n/2,时间复杂度为O(nlogn),例如:1,2,3;4,5,6 比较次数为3

    (3)平均复杂度为O(nlogn)

 

  • 算法复杂度推导

最坏情况下检索次数满足下述递推方程:

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5.源码

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