分治算法

分治法的过程

  1. 划分:将问题分成若干个子问题,这些子问题是同一问题的较小实例。
  2. 递归求解:通过递归的方法解决子问题。然而,如果子问题的规模足够小,只需以一种直接的方式解决子问题。
  3. 合并:将子问题的解合并为原问题的解。

合并过程是可选的,有些问题直接递归求解即可

归并排序

通过二分法达到log(n)这样一个层级,然后再通过O(n)的归并操作,就形成了nlog(n)的归并排序

  1. 二分操作:将n个元素平均分成两部分,再分别将这两部分进行递归二分操作。直到所有分组都只有1个元素(只有一个元素时,数列显然有序)

  2. 归并操作:从最底层开始逐步合并两个排好序的数列
    我这里采用对原数组进行操作,所以先建立一个辅助数组T temp[r-l+1],通过for循环将原数组数据复制到辅助数组
    又因为两个序列都已经有序,因此只需要两个序列的低位轮流进行比较,输的一方为小值,将这个值赋值到原数组,输的一方继续拿出一个值来比较,直到有一方没有元素后,将另一方的所有元素依次赋值到原数组中即可。此时,原数组为两个序列的有序合并。

下面两个子数组分别进行比较,将合适的元素赋值到上面的大数组

#include<bits/stdc++.h>

using namespace std;

//对数组arr[left]-arr[right]进行归并排序

void mergeSort(int arr[],int left,int right ){

   //1.划分:进行二分操作

   if(left>=right)

       return;

   int mid=(left+right)/2;

   //2.递归

   mergeSort(arr,left,mid);

   mergeSort(arr,mid+1,right);

   //3.合并

   //我们要对原数组进行排序,那么复制一个辅助数组

   int temp[right-left+1];

   for(int i=left;i<=right;i++)

       temp[i-left]=arr[i];

   //原数组中的左右指针

   int curL=left,curR=mid+1;

   //arr[k]是原数组中即将要赋值的元素

   for(int k=left;k<=right;k++){

       //先判断越界

       if(curL>mid){//左指针到右边部分,右边的直接赋值即可

           arr[k]=temp[curR-left];

           curR++;

       }else if(curR>right){

           arr[k]=temp[curL-left];

           curL++;

       }else if(temp[curL-left]>temp[curR-left]){//右边的小,右边赋值并且右移1

           arr[k]=temp[curR-left];

           curR++;

       }else if(temp[curL-left]<=temp[curR-left]){

           arr[k]=temp[curL-left];

           curL++;

       }

   }

}

int main(){

   int x[10005];

   int i=0;

   int n;

   while(cin>>n){

       x[i]=n;

       i++;

       if(cin.get()=='\n')

           break;

   }

   mergeSort(x,0,i-1);

   cout<<x[0]<<','<<x[i-1];

    

   return 0;

}


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