归并排序c++

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

// 归并排序的辅助函数，用于合并两个有序数组
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);

    // 将数据复制到临时数组
    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++;
    }

    // 拷贝剩余元素
    while (i < n1) {
        arr[k] = L[i];
        i++;
        k++;
    }
    while (j < n2) {
        arr[k] = R[j];
        j++;
        k++;
    }
}

// 归并排序主函数
void mergeSort(vector<int>& arr, int left, int right) {
    if (left >= right) {
        return; // 递归终止条件
    }
    int mid = left + (right - left) / 2;
    mergeSort(arr, left, mid);   // 递归排序左半部分
    mergeSort(arr, mid + 1, right); // 递归排序右半部分
    merge(arr, left, mid, right);   // 合并两个有序部分
}

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：这个函数负责将两个已经排好序的子数组合并成一个有序数组。它首先创建两个临时数组 L 和 R 来存储左右两部分的数据，然后通过比较这两个数组中的元素，依次将较小的元素放入原数组中。

2. mergeSort 函数：这是归并排序的核心递归函数。它将数组分成两半，分别对每一半进行递归排序，最后调用 merge 函数将两个有序的部分合并。

3. main 函数：在 main 函数中，我们定义了一个待排序的数组，并调用 mergeSort 函数对其进行排序。最后输出排序前后的数组内容。

输出示例：

原始数组: 12 11 13 5 6 7 
排序后的数组: 5 6 7 11 12 13