c++归并排序

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

// 合并两个有序数组
void merge(vector<int>& arr, int left, int mid, int right) {
    int n1 = mid - left + 1;
    int n2 = right - mid;

    // 创建临时数组
    vector<int> L(n1), R(n2);

    // 复制数据到临时数组
    for (int i = 0; i < n1; i++)
        L[i] = arr[left + i];
    for (int j = 0; j < n2; j++)
        R[j] = arr[mid + 1 + j];

    // 合并临时数组到原数组
    int i = 0, j = 0, k = left;
    while (i < n1 && j < n2) {
        if (L[i] <= R[j]) {
            arr[k] = L[i];
            i++;
        } else {
            arr[k] = R[j];
            j++;
        }
        k++;
    }

    // 复制剩余的元素（如果有）
    while (i < n1) {
        arr[k] = L[i];
        i++;
        k++;
    }
    while (j < n2) {
        arr[k] = R[j];
        j++;
        k++;
    }
}

// 归并排序函数
void mergeSort(vector<int>& arr, int left, int right) {
    if (left < right) {
        int mid = left + (right - left) / 2;

        // 递归排序左右子数组
        mergeSort(arr, left, mid);
        mergeSort(arr, mid + 1, right);

        // 合并已排序的子数组
        merge(arr, left, mid, right);
    }
}

int main() {
    vector<int> arr = {12, 11, 13, 5, 6, 7};
    int arr_size = arr.size();

    cout << "原始数组: ";
    for (int i = 0; i < arr_size; i++)
        cout << arr[i] << " ";
    cout << endl;

    mergeSort(arr, 0, arr_size - 1);

    cout << "排序后的数组: ";
    for (int i = 0; i < arr_size; i++)
        cout << arr[i] << " ";
    cout << endl;

    return 0;
}

解释说明：

1. merge 函数：用于合并两个已经排序的子数组。它创建两个临时数组 L 和 R，分别存储左半部分和右半部分的数据，然后将它们按顺序合并回原数组中。
2. mergeSort 函数：递归地将数组分成两半，直到每个子数组只有一个元素，然后调用 merge 函数将这些子数组合并成一个有序的数组。
3. main 函数：定义了一个待排序的数组，输出原始数组，调用 mergeSort 函数进行排序，并输出排序后的数组。

这个代码实现了经典的归并排序算法，时间复杂度为 O(n log n)，适用于大多数排序场景。