C 归并排序

 归并排序，它采取分而治之的策略，将两个已经排序的序列合并成一个序列的操作。
 时间复杂度是Θ(nlgn)，优于插入排序算法。

 算法描述
    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
  特点：归并排序是稳定的排序.即相等的元素的顺序不会改变,  速度仅次于快速排序，但较稳定。

 示例代码      merge_sort.rar  

void merge(int *array,const int first, const int mid, const int last)
{
    int i,index;
    int first1,last1;
    int first2,last2;
    int *tmp;
    tmp = (int *)malloc((last-first+1)*sizeof(int));
    if( tmp == NULL )
        return;
    first1 = first;
    last1 = mid;
    first2 = mid+1;
    last2 = last;
    index = 0;
    while( (first1 <= last1) && (first2 <= last2) )
    {
        if( array[first1] < array[first2] )
        {
            tmp[index++] = array[first1];
            first1++;
        }
        else{
            tmp[index++] = array[first2];
            first2++;
        }
    }
    while( first1 <= last1 )
    {
        tmp[index++] = array[first1++];
    }
    while( first2 <= last2 )
    {
        tmp[index++] = array[first2++];
    }
    for( i=0; i<(last-first+1); i++)
    {
        array[first+i] = tmp[i];
    }
    free(tmp);
}
/*** 使用递归实现 ***/
void merge_sort(int *array, const int first, const int last)
{
    int mid=0;
    if(first < last)
    {
        mid=(first+last)/2;
        merge_sort(array,first,mid);
        merge_sort(array,mid+1,last);
        merge(array,first,mid,last);
        display_array(first, last-first+1, array+first);
    }
}

/*** 使用迭代实现 ***/
/*
void merge_sort(int *list, const int first, const int last)
{
    int len= last-first+1;
    int left_min,left_max;
    int right_min,right_max;
    int index;
    int i;
    int *tmp;
    tmp = (int *)malloc(sizeof(int)*len);
    if( tmp == NULL || len <= 0 )
        return;

    for( i = 1; i < len; i *= 2 )
    {
        for( left_min = 0; left_min < len - i; left_min = right_max)
        {
            int j;
            right_min = left_max = left_min + i;
            right_max = left_max + i;
            j = left_min;
            if ( right_max > len )
                right_max = len;
            index = 0;
            while( left_min < left_max && right_min < right_max )
            {
                tmp[index++] = (list[left_min] > list[right_min] ? list[right_min++] : list[left_min++]);
            }
            while( left_min < left_max )
            {
                list[--right_min] = list[--left_max];
            }
            while( index > 0 )
            {
                list[--right_min] = tmp[--index];
            }
            display_array(j,i*2,list+j);
        }
    }
    free(tmp);
}
*/

执行结果
  使用递归执行的结果


  使用迭代执行的结果