归并排序算法+详细注释+代码(C#,C/C++)

 　　 /// <summary>
　　　　　　　 /// 归并排序之归：归并排序入口
　　　　　　　　 /// Updated by Lihua at 05/06/2009
　　　　　　　 /// </summary>
　　　　　　　 /// <param name="data">无序数组</param>
　　　　　　　 /// <returns>有序数组</returns>
　　　　　　　 /// <author>lihua</author>
　　　　　　　 /// <copyright>www.zivsoft.com</copyright>
　　　　　　　 int[] Sort(int[] data)
　　　　　　　 {
　　　　　　　　　　　 //若data为null，或只剩下1 or 0个元素，返回，不排序
　　　　　　　　　　　 if (null == data || data.Length <= 1)
　　　　　　　　　　　 {
　　　　　　　　　　　　　　　 return data;
　　　　　　　　　　　 }

　　　　　　　　　　　 //取数组中间下标
　　　　　　　　　　　 //int middle = data.Length / 2; //方法一：除2取整数
　　　　　　　　　　　 int middle = data.Length >> 1;　 //方法二：位移 (感谢读者hyper给出的这个效率稍高的方法)

　　　　　　　　　　　 //初始化临时数组let,right，并定义result作为最终有序数组，若数组元素奇数个，将把多余的那元素空间预留在right临时数组
　　　　　　　　　　　 int[] left = new int[middle], right = new int[data.Length - middle], result = new int[data.Length];
　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　 //下面这句对性能有些影响，所以在上面有了改进，直接用data.Length-middle初始化right数组
　　　　　　　　　　　 //if (data.Length % 2 != 0) right = new int[middle + 1];

　　　　　　　　　　　 //int i = 0, j = 0;
　　　　　　　　　　　 //foreach (int x in data)//开始排序
　　　　　　　　　　　 //{
　　　　　　　　　　　 //　　　 if (i < middle)//填充左数组
　　　　　　　　　　　 //　　　 {
　　　　　　　　　　　 //　　　　　　　 left[i] = x;
　　　　　　　　　　　 //　　　　　　　 i++;
　　　　　　　　　　　 //　　　 }
　　　　　　　　　　　 //　　　 else//填充右数组
　　　　　　　　　　　 //　　　 {
　　　　　　　　　　　 //　　　　　　　 right[j] = x;
　　　　　　　　　　　 //　　　　　　　 j++;
　　　　　　　　　　　 //　　　 }
　　　　　　　　　　　 //}

　　　　　　　　　　　 //上面的foreach被改成了for循环
　　　　　　　　　　　 for (int i = 0; i < data.Length; i++)
　　　　　　　　　　　 {
　　　　　　　　　　　　　　　 if (i < middle)//用middle，不用left.Length，会不会好些，呵呵，who knows?
　　　　　　　　　　　　　　　 {
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 left[i] = data[i];
　　　　　　　　　　　　　　　 }
　　　　　　　　　　　　　　　 else
　　　　　　　　　　　　　　　 {
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 right[i - middle] = data[i]; //此处i-middle，让我省掉定义一个j，性能有所提高
　　　　　　　　　　　　　　　 }
　　　　　　　　　　　 }

　　　　　　　　　　　 left = Sort(left);//递归左数组
　　　　　　　　　　　 right = Sort(right);//递归右数组
　　　　　　　　　　　 result = Merge(left, right);//开始排序
　　　　　　　　　　　 //this.Write(result);//输出排序,测试用(lihua debug)
　　　　　　　　　　　 return result;
　　　　　　　 }
　　　　　　　 /// <summary>
　　　　　　　 /// 归并排序之并:排序在这一步
　　　　　　　 /// </summary>
　　　　　　　 /// <param name="a">左数组</param>
　　　　　　　 /// <param name="b">右数组</param>
　　　　　　　 /// <returns>合并左右数组排序后返回</returns>
　　　　　　　 int[] Merge(int[] a, int[] b)
　　　　　　　 {
　　　　　　　　　　　 //定义结果数组，用来存储最终结果
　　　　　　　　　　　 int[] result = new int[a.Length + b.Length];
　　　　　　　　　　　 int i = 0, j = 0, k = 0;
　　　　　　　　　　　 while (i < a.Length && j < b.Length)
　　　　　　　　　　　 {
　　　　　　　　　　　　　　　 if (a[i] < b[j])//左数组中元素小于右数组中元素
　　　　　　　　　　　　　　　 {
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 result[k++] = a[i++];//将小的那个放到结果数组
　　　　　　　　　　　　　　　 }
　　　　　　　　　　　　　　　 else//左数组中元素大于右数组中元素
　　　　　　　　　　　　　　　 {
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 result[k++] = b[j++];//将小的那个放到结果数组
　　　　　　　　　　　　　　　 }
　　　　　　　　　　　 }
　　　　　　　　　　　 while (i < a.Length)//这里其实是还有左元素，但没有右元素
　　　　　　　　　　　 {
　　　　　　　　　　　　　　　 result[k++] = a[i++];
　　　　　　　　　　　 }
　　　　　　　　　　　 while (j < b.Length)//右右元素，无左元素
　　　　　　　　　　　 {
　　　　　　　　　　　　　　　 result[k++] = b[j++];
　　　　　　　　　　　 }
　　　　　　　　　　　 return result;//返回结果数组
　　　　　　　 }

 //归并排序中之并
//Updated by zivsoft at 05/06/2009
int *Merge(int *a,int aLength,int *b,int bLength){
　　　 //合并结果指针
　　　 int *result;
　　　 //初始化结果指针
　　　 result=new int[aLength+bLength];

　　　 int i=0,j=0,k=0;

　　　 //定义左指针
　　　 a=new int[aLength];
　　　 //定义右指针
　　　 b=new int[bLength];

　　　 //元素排序,左右比较
　　　 while(i<aLength&&j<bLength){
　　　　　　　 if(a[i]<b[j]){//左元素小于右元素
　　　　　　　　　　　 result[k++]=a[i++];//将小的赋值到结果
　　　　　　　 }
　　　　　　　 else{//左元素大于右元素
　　　　　　　　　　　 result[k++]=b[j++];//将小的赋值到结果
　　　　　　　 }
　　　 }
　　　 while(i<aLength){//将最后一个元素赋值到结果
　　　　　　　 result[k++]=a[i++];
　　　 }
　　　 while(j<bLength){//将最后一个元素赋值到结果
　　　　　　　 result[k++]=b[j++];
　　　 }
　　　 return result;
}

//归并排序中之归拆分
//Updated by zivsoft at 05/06/2009
int *Split(int *data,int length){
　　　 int i=0,j=0,k=0;
　　　 int *left,*right,*result;
　　　 //取中间下标
　　　 int middle=length/2;
　　　 left=new int[middle];
　　　 right=new int[middle];
　　　 //初始化有序结果数组
　　　 result=new int[length];
　　　 //如果数组只有一个元素,直接返回,无需排序
　　　 if(length<=1){
　　　　　　　 return data;
　　　 }
　　　 int rightLength=0;

　　　 //奇数个元素的话,重新分配右数组长度
　　　 if(length%2!=0){
　　　　　　　 delete[] right;
　　　　　　　 rightLength=middle+1;
　　　　　　　 right=new int[rightLength];
　　　 }
　　　 //拆分数组
　　　 for(k=0;k<length;k++){
　　　　　　　 if(i<middle){
　　　　　　　　　　　 left[i++]=data[k];
　　　　　　　 }
　　　　　　　 else{
　　　　　　　　　　　 right[j++]=data[k];
　　　　　　　 }
　　　 }
　　　 left=Split(left,i);//递归拆分左数组
　　　 right=Split(right,rightLength);//递归拆分右数组
　　　 result=Merge(left,i,right,rightLength);//排序并合并
　　　 //printarray(result,k); //输出,供lihua(zorywa)侧使用(zivsoft)
　　　 return result;
}