0

0

C++怎么实现归并排序_C++分治算法详解【稳定】

穿越時空

穿越時空

发布时间:2026-02-21 12:27:32

|

285人浏览过

|

来源于php中文网

原创

std::inplace_merge 需左段[left, mid)、右段[mid, right),目标区间有效且支持随机访问;手写 merge 时临时数组大小为 right - left,终止条件用 left >= right 更安全;原地归并实际多用 o(n) 辅助空间。

c++怎么实现归并排序_c++分治算法详解【稳定】

merge 函数怎么配对 sort 使用才不崩

标准库 std::inplace_merge 或手写 merge 时,最常崩在区间边界错位:左段右开、右段右开、合并目标空间没预留——三者只要一个对不上,std::copy 或循环就踩内存。

  • 左子数组范围必须是 [left, mid)(不是 [left, mid]),右子数组是 [mid, right)
  • 如果用 std::inplace_merge,确保容器支持随机访问且迭代器有效,vector 安全,list 得用它自己的 merge 成员函数
  • 手写 merge 时,临时数组大小必须是 right - left,别用 mid - left + right - mid 算——看着一样,但整型溢出或负偏移时会静默错

递归终止条件写成 left >= right 还是 left == right

写成 left >= right 更稳。归并排序分治的最小单位是长度为 1 的段,对应区间 [i, i+1),此时 left == iright == i+1left 成立;一旦 <code>left == right,区间为空,直接返回。

  • 若误写为 left == right,当输入空容器(begin == end)时,left == right 成立,看似能过,但后续 mid = left + (right - left) / 2 在空区间下算出的 mid 仍合法,可能触发无意义递归或越界访问
  • left >= right 能同时拦截空区间和错序区间(比如调用时传了反向迭代器)
  • 别信“长度为 0 或 1 都不用排”——归并里“不用排”只对应空区间,单元素区间必须参与 merge 步骤,否则合并逻辑断链

为什么原地归并(in-place merge)实际很少用

因为真·原地(O(1) 额外空间)归并存在,但常数极大,且标准库实现(如 std::inplace_merge)内部大概率用了 O(n) 辅助空间——它只是“对用户接口表现为原地”,底层仍分配临时缓冲区。

笔尖Ai写作
笔尖Ai写作

AI智能写作,1000+写作模板,轻松原创,拒绝写作焦虑!一款在线Ai写作生成器

下载
  • 纯 O(1) 原地归并算法(如 Katajainen 等人提出的)需要大量旋转、翻转操作,比较次数远超经典归并,实测在 n > 1e4 时就比带辅助数组的慢 3 倍以上
  • std::inplace_merge 在小数据量(right - left )时会切到 insertion sort,这不是优化,是规避原地合并的高成本
  • 真正要省空间,不如直接用 std::stable_sort——它在 libstdc++ 和 libc++ 中对随机访问迭代器默认就是归并变种,且自动管理临时内存

稳定性的关键不在 merge,而在拆分方式

归并排序天然稳定,但前提是 merge 过程中,当 left_arr[i] == right_arr[j] 时,必须优先取左段元素。这点容易被忽略,尤其手写时有人写成 或漏判相等情况。

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

  • 错误写法:if (left_val —— 看似包含相等,但若 left_val 实际来自右段上一轮残留,逻辑已乱
  • 正确守则:仅用 判断,相等一律取左段;或显式写 <code>if (left_val ,else 分支无条件取左
  • 稳定性跟递归拆分无关(mid 取左中位还是右中位不影响),只取决于 merge 中相等元素的相对顺序是否保持

实际写的时候,最麻烦的不是递归结构,是 merge 循环里三个指针(左、右、目标)的步进时机和终止条件——多一行 ++ 或少一行 ++,就可能漏掉最后一个元素,或者写越界。

热门AI工具

更多
DeepSeek
DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

豆包大模型
豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

通义千问
通义千问

阿里巴巴推出的全能AI助手

腾讯元宝
腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文心一言
文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人,通过对话可以生成各种形式的内容。

讯飞写作
讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具,可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

即梦AI
即梦AI

一站式AI创作平台,免费AI图片和视频生成。

ChatGPT
ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序,ChatGPT不单是聊天机器人,还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

相关专题

更多
sort排序函数用法
sort排序函数用法

sort排序函数的用法:1、对列表进行排序,默认情况下,sort函数按升序排序,因此最终输出的结果是按从小到大的顺序排列的;2、对元组进行排序,默认情况下,sort函数按元素的大小进行排序,因此最终输出的结果是按从小到大的顺序排列的;3、对字典进行排序,由于字典是无序的,因此排序后的结果仍然是原来的字典,使用一个lambda表达式作为key参数的值,用于指定排序的依据。

404

2023.09.04

硬盘接口类型介绍
硬盘接口类型介绍

硬盘接口类型有IDE、SATA、SCSI、Fibre Channel、USB、eSATA、mSATA、PCIe等等。详细介绍:1、IDE接口是一种并行接口,主要用于连接硬盘和光驱等设备,它主要有两种类型:ATA和ATAPI,IDE接口已经逐渐被SATA接口;2、SATA接口是一种串行接口,相较于IDE接口,它具有更高的传输速度、更低的功耗和更小的体积;3、SCSI接口等等。

1557

2023.10.19

PHP接口编写教程
PHP接口编写教程

本专题整合了PHP接口编写教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

443

2025.10.17

php8.4实现接口限流的教程
php8.4实现接口限流的教程

PHP8.4本身不内置限流功能,需借助Redis(令牌桶)或Swoole(漏桶)实现;文件锁因I/O瓶颈、无跨机共享、秒级精度等缺陷不适用高并发场景。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2266

2025.12.29

java接口相关教程
java接口相关教程

本专题整合了java接口相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

39

2026.01.19

硬盘接口类型介绍
硬盘接口类型介绍

硬盘接口类型有IDE、SATA、SCSI、Fibre Channel、USB、eSATA、mSATA、PCIe等等。详细介绍:1、IDE接口是一种并行接口,主要用于连接硬盘和光驱等设备,它主要有两种类型:ATA和ATAPI,IDE接口已经逐渐被SATA接口;2、SATA接口是一种串行接口,相较于IDE接口,它具有更高的传输速度、更低的功耗和更小的体积;3、SCSI接口等等。

1557

2023.10.19

PHP接口编写教程
PHP接口编写教程

本专题整合了PHP接口编写教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

443

2025.10.17

php8.4实现接口限流的教程
php8.4实现接口限流的教程

PHP8.4本身不内置限流功能,需借助Redis(令牌桶)或Swoole(漏桶)实现;文件锁因I/O瓶颈、无跨机共享、秒级精度等缺陷不适用高并发场景。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2266

2025.12.29

pixiv网页版官网登录与阅读指南_pixiv官网直达入口与在线访问方法
pixiv网页版官网登录与阅读指南_pixiv官网直达入口与在线访问方法

本专题系统整理pixiv网页版官网入口及登录访问方式,涵盖官网登录页面直达路径、在线阅读入口及快速进入方法说明,帮助用户高效找到pixiv官方网站,实现便捷、安全的网页端浏览与账号登录体验。

796

2026.02.13

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
C# 教程
C# 教程

共94课时 | 9.8万人学习

C 教程
C 教程

共75课时 | 4.9万人学习

C++教程
C++教程

共115课时 | 18.6万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号