合并排序法.c

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 合并排序法
 说明之前所介绍的排序法都是在同一个阵列中的排序，考虑今日有两笔或两笔以上的资料，
 它可能是不同阵列中的资料，或是不同档案中的资料，如何为它们进行排序？
 解法可以使用合并排序法，合并排序法基本是将两笔已排序的资料合并并进行排序，如果所
 读入的资料尚未排序，可以先利用其它的排序方式来处理这两笔资料，然后再将排序好的这两
 笔资料合并。
 有人问道，如果两笔资料本身就无排序顺序，何不将所有的资料读入，再一次进行排序？排序
 的精神是尽量利用资料已排序的部份，来加快排序的效率，小笔资料的排序较为快速，如果小
 笔资料排序完成之后，再合并处理时，因为两笔资料都有排序了，所有在合并排序时会比单纯
 读入所有的资料再一次排序来的有效率。
 那么可不可以直接使用合并排序法本身来处理整个排序的动作？而不动用到其它的排序方式？
 答案是肯定的，只要将所有的数字不断的分为两个等分，直到最后剩一个数字为止，然后再反
 过来不断的合并，就如下图所示：
 不过基本上分割又会花去额外的时间，不如使用其它较好的排序法来排序小笔资料，再使用合
 并排序来的有效率。
 下面这个程式范例，我们使用快速排序法来处理小笔资料排序，然后再使用合并排序法处理合
 并的动作。
*/

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#define MAX1 10
#define MAX2 10
#define SWAP(x,y) {int t; t = x; x = y; y = t;}
int partition(int[], int, int);
void quicksort(int[], int, int);
void mergesort(int[], int, int[], int, int[]);
int main(void) {
    int number1[MAX1] = {0};
    int number2[MAX1] = {0};
    int number3[MAX1+MAX2] = {0};
    int i, num;
    srand(time(NULL));
    printf("排序前：");
    printf("\nnumber1[]：");
    for(i = 0; i < MAX1; i++) {
        number1[i] = rand() % 100;
        printf("%d ", number1[i]);
    }
    printf("\nnumber2[]：");
    for(i = 0; i < MAX2; i++) {
        number2[i] = rand() % 100;
        printf("%d ", number2[i]);
    }
    // 先排序两笔资料
    quicksort(number1, 0, MAX1-1);
    quicksort(number2, 0, MAX2-1);
    printf("\n排序后：");
    printf("\nnumber1[]：");
    for(i = 0; i < MAX1; i++)
        printf("%d ", number1[i]);
    printf("\nnumber2[]：");
    for(i = 0; i < MAX2; i++)
        printf("%d ", number2[i]);
    // 合并排序
    mergesort(number1, MAX1, number2, MAX2, number3);
    printf("\n合并后：");
    for(i = 0; i < MAX1+MAX2; i++)
        printf("%d ", number3[i]);
    printf("\n");
    return 0;
}
int partition(int number[], int left, int right) {
    int i, j, s;
    s = number[right];
    i = left - 1;
    for(j = left; j < right; j++) {
        if(number[j] <= s) {
            i++;
            SWAP(number[i], number[j]);
        }
    }
    SWAP(number[i+1], number[right]);
    return i+1;
}
void quicksort(int number[], int left, int right) {
    int q;
    if(left < right) {
        q = partition(number, left, right);
        quicksort(number, left, q-1);
        quicksort(number, q+1, right);
    }
}
void mergesort(int number1[], int M, int number2[], int N, int number3[]) {
    int i = 0, j = 0, k = 0;
    while(i < M && j < N) {
        if(number1[i] <= number2[j])
            number3[k++] = number1[i++];
        else
            number3[k++] = number2[j++];
    }
    while(i < M)
        number3[k++] = number1[i++];
    while(j < N)
        number3[k++] = number2[j++];
}