AcWing 787. 归并排序（模板题详解）

[题目概述]

给定你一个长度为 n 的整数数列。
请你使用归并排序对这个数列按照从小到大进行排序。并将排好序的数列按顺序输出。

输入格式

输入共两行，第一行包含整数 n。
第二行包含 n 个整数（所有整数均在 1～109 范围内），表示整个数列。

输出格式

输出共一行，包含 n 个整数，表示排好序的数列。

数据范围

$1\le n\le 100000$

输入样例：

5
3 1 2 4 5

输出样例：

1 2 3 4 5

• 分析题目
  本题为模板题，就是让我们手写一个归并排序。我们可以先理解一下归并，就是把它们聚到一堆合并起来。他的思想就是先将其分成两个部分各自拍好序，然后再将他们按顺序合并。
• 完整代码（逐行解析）
  在排序时用到双指针算法，简单解释一下
  • 用两个数分别指向两个部分的左端点，哪个数小，哪个指针就向后移动一个位置，知道无法移动

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <algorithm>
#include <iostream>

using namespace std;

const int N = 100010;
int n, q[N], temp[N]; // 数据数组和中间数组
// 三个参数分别是要排序的数组，左端点，右端点
void merge_sort(int q[], int l, int r) {
	// 如果数组中没有数或者只有一个数则不用排序
	if (l >= r)
		return;
	// 将其分成左右两个部分，这里的mid是取整个数组的中间（和快速排序不同）
	int mid = (l + r) / 2;
	// 分别排序左右两边
	merge_sort(q, l, mid), merge_sort(q, mid + 1, r);
	// 双指针算法，分别指向两个部分的左端点
	int i = l, j = mid + 1, k = 0;
	// 两个指针都未到达右边
	while (i <= mid && j <= r) {
		if (q[i] <= q[j])
			temp[k ++] = q[i ++];
		if (q[i] > q[j])
			temp[k ++] = q[j ++];
	}
	// 两个指针有一个到右边后，就将另外部分剩余的数据接到中间数组中
	while (i <= mid) {
		temp[k ++] = q[i ++];
	}
	while (j <= r) {
		temp[k ++] = q[j ++];
	}
	// 将中间数组的数据copy到原数组
	// 这里因为原数组是l ~ r,而中间数组是从0开始，所以i 为 l ~ r，j从0开始
	for (int i = l, j = 0; i <= r; i ++, j ++) {
		q[i] = temp[j];
	}
}

int main () {
	cin >> n;
	for (int i = 0; i < n; i ++)
		cin >> q[i];

	merge_sort(q, 0, n - 1);

	for (int i = 0; i < n; i ++)
		printf("%d ", q[i]);
	return 0;
}

• 本题就分享完毕了，此题还是主要在于思想，模板要理解背会
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