C++归并排序迭代实现

归并排序的概念

归并排序（MERGE-SORT）是建立在归并操作上的一种有效的排序算法,该算法是采用分治法（Divide and Conquer）的一个非常典型的应用。将已有序的子序列合并，得到完全有序的序列；即先使每个子序列有序，再使子序列段间有序。若将两个有序表合并成一个有序表，称为二路归并。归并排序是一种稳定的排序方法，其时间复杂度为O(n log n) 。

一个简单的例子

现在我们有一组简单的数字：9，4，6，5。首先我们可以将这四个数字拆分成两个数组a：{9，4}和b：{6，5}，再拆分成四个数组A:{9}B{4}:C:{6}D:{5}，我们对这四个数组进行合并，首先结合A，B得到a1:{4，9}，再合并C,D得到a2:{5，6}。比较两个新得到的数组，将5，6插入到4，9之间产生一个新的数组，即是有序的数组X：{4，5，6，9}，总的来说过程分为两步，第一步我们要先将原有数组拆分（这里用到迭代），第二部就是比较拆分出来的数组的数据大小，建立一个新的数组，一下为代码实现

代码实现

#include <iostream>
#include <vector>


using namespace std;

void merge(vector<int>&, int, int, int);
void mergesort(vector<int>&, int, int);
int count = 0;

int main()
{
	vector<int> num = { 7,0,2,1,3,5,8,6,9,4 };
	int n = num.size();
	mergesort(num, 0, n - 1);
	vector<int>::iterator iter = num.begin();
	cout << "排序后数组：" ;
	for (iter; iter != num.end(); iter++)
	{
		cout << *iter << '\t';
	}
}

void merge(vector<int> &vec, int start, int end, int mid)
{
	vector<int> temp;
	int i = start;
	int j = mid + 1;
	while (i <= mid && j <= end)
	{
		if (vec[i] < vec[j])
		{
			temp.push_back(vec[i++]);//将vec[i]压入temp中，i++指向下一元素
		}
		else
		{
			temp.push_back(vec[j++]);//将vec[j]压入temp中，j++指向下一元素
		}
	}

	while (i <= mid)//防止还有未没合并的序列
	{
		temp.push_back(vec[i++]);
	}
	while (j <= end)//防止还有未没合并的序列
	{
		temp.push_back(vec[j++]);
	}
	for (int i = 0; i < temp.size(); i++)
	{
		vec[start + i] = temp[i];
	}
}

void mergesort(vector<int> &vec, int start, int end)//拆分数组
{
	if (start < end)//迭代安全带
	{
		int mid = (start + end) / 2;
		mergesort(vec, start, mid);
		mergesort(vec, mid + 1, end);
		merge(vec, start, end, mid);
	}
}

结果显示：