十大经典排序之归并排序（C++实现）

归并排序

思路：（分而治之的思想）

1.申请空间，使其大小为两个已经排序序列之和，该空间用来存放合并后的序列；

2.设定两个指针，最初位置分别为两个已经排序序列的起始位置；

3.比较两个指针所指向的元素，选择相对小的元素放入到合并空间，并移动指针到下一位置；

4.重复步骤 3 直到某一指针达到序列尾；

5.将另一序列剩下的所有元素直接复制到合并序列尾。

代码实现：

#include <iostream>
using namespace std;

template <typename T> //整數或浮點數皆可使用
void merge(T* data, int start, int mid, int end, T* result)
{
	int i, j, k;
	i = start;
	j = mid + 1;                        //避免重复比较data[mid]
	k = 0;
	while (i <= mid && j <= end)        //数组data[start,mid]与数组(mid,end]均没有全部归入数组result中去
	{
		if (data[i] <= data[j])         //如果data[i]小于等于data[j]
			result[k++] = data[i++];    //则将data[i]的值赋给result[k]，之后i,k各加一，表示后移一位
		else
			result[k++] = data[j++];    //否则，将data[j]的值赋给result[k]，j,k各加一
	}
	while (i <= mid)                    //表示数组data(mid,end]已经全部归入result数组中去了，而数组data[start,mid]还有剩余
		result[k++] = data[i++];        //将数组data[start,mid]剩下的值，逐一归入数组result
	while (j <= end)                    //表示数组data[start,mid]已经全部归入到result数组中去了，而数组(mid,high]还有剩余
		result[k++] = data[j++];        //将数组a[mid,high]剩下的值，逐一归入数组result

	for (i = 0; i < k; i++)             //将归并后的数组的值逐一赋给数组data[start,end]
		data[start + i] = result[i];    //注意，应从data[start+i]开始赋值
};

template <typename T>
void merge_sort(T* data, int start, int end, T* result)
{
	if (start < end)
	{
		int mid = start + (end - start) / 2;
		merge_sort(data, start, mid, result);                    //对左边进行排序
		merge_sort(data, mid+1, end, result);                    //对右边进行排序
		merge(data, start, mid, end, result);                    //把排序好的数据合并
	}
};
int main(){
	int arr[] = { 61, 17, 29, 22, 34, 60, 72, 21, 50, 1, 62 };
	int temp[11] = {0};
	int step[] = { 5 , 3, 1 };
	int len = (int) sizeof(arr) / sizeof(*arr);
	int steplen = (int) sizeof(step) / sizeof(*step);
	merge_sort(arr,0, 10, temp);
	for (int i = 0; i < len; i++)
		cout << arr[i] << ' ';
	cout << endl;
	double arrf[] = { 17.5, 19.1, 0.6, 1.9, 10.5, 12.4, 3.8, 19.7, 1.5, 25.4, 28.6, 4.4, 23.8, 5.4 };
	len = (int) sizeof(arrf) / sizeof(*arrf);
	double temp1[14];
	merge_sort(arrf, 0, 13, temp1);
	for (int i = 0; i < len; i++)
		cout << arrf[i] << ' ' << endl;
	return 0;
};