数据结构 排序（归并排序）

思想: 分而治之，将数组递归二等分拆解直至每个数组只有一个元素，然后相邻两组元素有序归并。
时间复杂度: O(nlogn)

//归并排序--递归算法的运用
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<time.h>
#include <math.h>

//打印数组
void show(int* arr, int num) 
{

    int i = 0;

    for (i = 0; i < num; i++)
    {
        printf("%5d", *(arr + i));
    }

    printf("\n");
}


void merge(int* arr, size_t left, size_t right)
{
    int      * tmp;
    size_t     mid;
    size_t     capacity, i, j, k;

    capacity = right - left + 1;
    mid = (left + right) >> 1;

    i = left;
    j = mid + 1;
    k = 0;

    // 分配临时内存
    tmp = calloc(capacity, sizeof(int));
    if (NULL == tmp)
    {
        return;
    }

    while (i <= mid && j <= right)
    {
        if (arr[i] < arr[j])
        {
            tmp[k++] = arr[i++];
        }
        else
        {
            tmp[k++] = arr[j++];
        }
    }

    while (i <= mid)
    {
        tmp[k++] = arr[i++];
    }

    while (j <= right)
    {
        tmp[k++] = arr[j++];
    }

    // 覆盖原先数据
    for (i = left, k = 0; i <= right; i++, k++)
    {
        arr[i] = tmp[k];
    }

    free(tmp);
    tmp = NULL;
}


void merge_sort(int* arr, size_t left, size_t right)
{
    size_t mid;

    if (left >= right)
    {
        return;
    }

    // 计算中间下标
    mid = (left + right) >> 1;

    /*
    设计说明:
        拆分元素的时候不用分配内存，合并元素时才需要分配内存
    */
    merge_sort(arr, left, mid);
    merge_sort(arr, mid + 1, right);
    
    merge(arr, left, right);

}

void test() 
{
    int i = 0;
    int arr[10] = { 0 };
    time_t ts;


    //生成随机数种子
    srand((unsigned int)time(&ts));
    for (i = 0; i < 10; i++)
    {
        arr[i] = (int)(rand() % 100);
    }

    //打印数组
    printf("\n原始数据----\n");
    show(arr, 10);
    merge_sort(arr, 0, 9);
    show(arr, 10);
}

int main(int argc,char*argv[]) 
{
    test();
    return 0;
}

小结

归并排序从我目前的分析来看，大量数据归并排序一定会产生更多的内存碎片。
从开发经验来看，分配大量的小内存，实际上对性能影响也是很大的，产生海量的内存碎片，对于回收也很困难。
通盘分析下来，感觉归并排序这种用内存换性能的交换比并不划算
那么在日常编程中，将尽量减少归并排序的使用，尽量使用快速排序来替代归并排序