如何使用 C# 执行归并排序?
csharpprogrammingserver side programming更新于 2025/5/3 6:22:17
归并排序是一种使用分治法的排序算法。它将数组分成两部分，然后分别对这两部分调用自身。此过程持续进行，直到数组排序完成。
以下是使用 C# 演示归并排序的程序 −
示例
using System;
namespace QuickSortDemo {
class Example {
static public void merge(int[] arr, int p, int q, int r) {
int i, j, k;
int n1 = q - p + 1;
int n2 = r - q;
int[] L = new int[n1];
int[] R = new int[n2];
for (i = 0; i < n1; i++) {
L[i] = arr[p + i];
}
for (j = 0; j < n2; j++) {
R[j] = arr[q + 1 + j];
}
i = 0;
j = 0;
k = p;
while (i < n1 && j < n2) {
if (L[i] <= R[j]) {
arr[k] = L[i];
i++;
} else {
arr[k] = R[j];
j++;
}
k++;
}
while (i < n1) {
arr[k] = L[i];
i++;
k++;
}
while (j < n2) {
arr[k] = R[j];
j++;
k++;
}
}
static public void mergeSort(int[] arr, int p, int r) {
if (p < r) {
int q = (p + r) / 2;
mergeSort(arr, p, q);
mergeSort(arr, q + 1, r);
merge(arr, p, q, r);
}
}
static void Main(string[] args) {
int[] arr = {76, 89, 23, 1, 55, 78, 99, 12, 65, 100};
int n = 10, i;
Console.WriteLine("Merge Sort");
Console.Write("Initial array is: ");
for (i = 0; i < n; i++) {
Console.Write(arr[i] + " ");
}
mergeSort(arr, 0, n-1);
Console.Write("
Sorted Array is: ");
for (i = 0; i < n; i++) {
Console.Write(arr[i] + " ");
}
}
}
}
输出
上述程序的输出如下。
Merge Sort Initial array is: 76 89 23 1 55 78 99 12 65 100 Sorted Array is: 1 12 23 55 65 76 78 89 99 100
现在让我们理解一下上面的程序。
在 main() 函数中，首先显示初始数组。然后调用函数 mergeSort() 对数组执行合并排序。代码片段如下。
int[] arr = {76, 89, 23, 1, 55, 78, 99, 12, 65, 100};
int n = 10, i;
Console.WriteLine("合并排序");
Console.Write("初始数组为:");
for (i = 0; i < n; i++) {
Console.Write(arr[i] + " ");
}
mergeSort(arr, 0, n-1);
在函数mergeSort()中，q被计算为数组的中点。然后对创建的两个子数组调用mergeSort()。最后，调用merge()合并这些子数组。此代码片段如下。
if (p < r) {
int q = (p + r) / 2;
mergeSort(arr, p, q);
mergeSort(arr, q + 1, r);
merge(arr, p, q, r);
}
在函数 merge() 中，提供了两个已排序的子数组。此函数基本上将这两个子数组合并为一个数组，并且合并后的结果数组也是已排序的。此操作的代码片段如下。
int i, j, k;
int n1 = q - p + 1;
int n2 = r - q;
int[] L = new int[n1];
int[] R = new int[n2];
for (i = 0; i < n1; i++) {
L[i] = arr[p + i];
}
for (j = 0; j < n2; j++) {
R[j] = arr[q + 1 + j];
}
i = 0;
j = 0;
k = p;
while (i < n1 && j < n2) {
if (L[i] <= R[j]) {
arr[k] = L[i];
i++;
} else {
arr[k] = R[j];
j++;
}
k++;
}
while (i < n1) {
arr[k] = L[i];
i++;
k++;
}
while (j < n2) {
arr[k] = R[j];
j++;
k++;
}
while (j < n2) {
arr[k] = R[j];
j++;
k++;
}
