雙向鍊錶的歸併排序

歸併排序分為兩個部分:mergesort和merge

mergesort是乙個遞迴函式，在這個函式裡面把待排序的陣列或鍊錶分段，直到每段的長度為1為止。

merge在這個函式中把分開的兩段結合起來，並且在結合的過程中排序

對於乙個陣列用歸併排序是比較方便的，而在對雙向鍊錶用歸併排序時就會發現next/prev指標指向**以及一些邊界問題很麻煩。

下面給出兩種對雙向鍊錶使用歸併排序的方法

linkedlist類的定義

class linkedlist : virtual

public list 
} node;
linkedlist(); //這個函式對歸併排序沒什麼用可以無視
~linkedlist(); //這個函式對歸併排序沒什麼用可以無視
virtual
void add(int e); //這個函式對歸併排序沒什麼用可以無視
virtual
void clear(void); //這個函式對歸併排序沒什麼用可以無視
virtual
bool contain(int e); //這個函式對歸併排序沒什麼用可以無視
virtual
bool isempty(void); //這個函式對歸併排序沒什麼用可以無視
virtual
void remove(int e); //這個函式對歸併排序沒什麼用可以無視
virtual
int& operator(int index); //傳入結點序號（從0開始計算）返回第index個結點的data的引用，這個函式會用到
virtual
int& get(int index); //同上，然而這個函式不會被用到
virtual
int indexof(int element); //這個函式對歸併排序沒什麼用可以無視
virtual
void sort(void); //排序（歸併排序）
virtual
int size(void); //這個函式對歸併排序沒什麼用可以無視
private:
node* head; //煉表頭指標
node* tail; //鍊錶尾指標
int _size; //結點總個數
};//下面是virtual int& operator(int index);的定義
int& linkedlist::operator(int index) 
return p->data;
}

inline

void mergesort(linkedlist *li, linkedlist::node
*low, linkedlist::node
*high,
linkedlist::node
*head, int i) 
mergesort(li, low, mid, head, n); //繼續分離左半部分，此時的low就是上面的low，而high是上面的mid，high(即mid)-low = i/2 = n
mergesort(li, mid->next, high, head, i-n
-1); //分離右半部分，此時的low是mid->next, high就是上面的high，high-low(即mid->next) = i-n-1
merge(li, low, mid, high, i+
1, head); //合併兩部分
}}

inline void merge(linkedlist *li, linkedlist::node *low, linkedlist::node *mid, linkedlist::node *high,  

int size, linkedlist::node *head) else 
} //比較兩部分的數字的大小，把小的先輸出到陣列a中
while (p != mid->next) //若第一部分有剩餘則全部輸出到陣列a中
while (q != high->next) //若第二部分有剩餘則全部輸出到陣列a中
while (r != low) 找到low指向的結點的序號，用j記錄
i = 0;
for (k = j; k < j+size; k++) //把陣列a中數字按順序複製到low到high這個區間裡
}

/*接下來在sort中只要寫一句就夠了*/

void linkedlist::sort(void)

for (k = j; k < j+size; k++)   //把陣列a中數字按順序複製到low到high這個區間裡

//下面是virtual int& operator(int
index);的定義
int& linkedlist::operator(int
index) 
return p->data;
}

/*如果index大於size/2,那麼就從尾部開始搜尋*/

linkedlist::int& linkedlist::operator(int
index) 
} else 
}return p->data;
}

void linkedlist::sort(void)   //fast一次走兩步,slow一次走一步,當fast到底時,slow就處於中間位置

//從head到slow->prev為一段
li_left.tail = slow->prev;
li_left.tail->next =
null;
//從slow到tail為另一段
li_right.head = slow;
li_right.head->prev =
null;
li_right.tail = this->tail;
li_right._size = this->_size - li_left._size;
this->head =
null;
this->tail =
null;
//繼續對兩段進行分割、排序
li_left.sort();
li_right.sort();
node* pointer_left = li_left.head;
node* pointer_right = li_right.head;
node* pointer_head =
null;
node* pointer_tail =
null;
while (pointer_left !=
null
&& pointer_right !=
null) else //temp指向pointer_left與pointer_right中數值較小的結點
if (pointer_head ==
null) else //把temp接到鍊錶中
pointer_head->prev =
null;
pointer_tail->next =
null;
}while (pointer_left !=
null) 
while (pointer_right !=
null) 
this->head = pointer_head;
this->tail = pointer_tail;
//注意要把left,right的head,tail指標清空，否則由於是淺拷貝，退出函式棧的時候會把this的空間都釋放。
li_left.head = li_left.tail =
null;
li_right.head = li_right.tail =
null;
}}

鍊錶歸併排序

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