С++ Сортировка методом слияния Переформулируйте данную задачу, чтобы описывалась сортировка массива с использованием

Сортировка методом слияния является эффективным алгоритмом для упорядочивания элементов в массиве. Он основан на разделении массива на части, их сортировке отдельно, а затем объединении отсортированных частей.

Для решения данной задачи нам потребуется реализовать функцию сортировки методом слияния в языке C++. Давайте начнем.

cpp

#include 

#include 



using namespace std;



// Функция слияния двух отсортированных подмассивов

void merge(vector& arr, int left, int middle, int right) {

    int n1 = middle - left + 1; // размер первого подмассива

    int n2 = right - middle;    // размер второго подмассива



    // Создаем временные вспомогательные массивы

    vector leftArr(n1);

    vector rightArr(n2);



    // Копируем данные во временные массивы

    for (int i = 0; i < n1; i++) {

        leftArr[i] = arr[left + i];

    }

    for (int j = 0; j < n2; j++) {

        rightArr[j] = arr[middle + 1 + j];

    }



    // Индексы для сравнения и объединения элементов двух подмассивов

    int i = 0; // индекс для leftArr

    int j = 0; // индекс для rightArr

    int k = left; // индекс для объединенного массива



    // Объединяем временные массивы в исходный массив по возрастанию

    while (i < n1 && j < n2) {

        if (leftArr[i] <= rightArr[j]) {

            arr[k] = leftArr[i];

            i++;

        } else {

            arr[k] = rightArr[j];

            j++;

        }

        k++;

    }



    // Копируем оставшиеся элементы из leftArr, если они есть

    while (i < n1) {

        arr[k] = leftArr[i];

        i++;

        k++;

    }



    // Копируем оставшиеся элементы из rightArr, если они есть

    while (j < n2) {

        arr[k] = rightArr[j];

        j++;

        k++;

    }

}



// Функция рекурсивной сортировки методом слияния

void mergeSort(vector& arr, int left, int right) {

    if (left < right) {

        // Находим средний индекс массива

        int middle = left + (right - left) / 2;

        

        // Рекурсивно сортируем две половины массива

        mergeSort(arr, left, middle);

        mergeSort(arr, middle + 1, right);

        

        // Сливаем две отсортированные половины

        merge(arr, left, middle, right);

    }

}



int main() {

    int n;

    cin >> n;



    vector arr(n);



    for (int i = 0; i < n; i++) {

        cin >> arr[i];

    }



    mergeSort(arr, 0, n - 1);



    // Выводим отсортированный массив

    for (int i = 0; i < n; i++) {

        cout << arr[i] << " ";

    }



    return 0;

}

Давайте рассмотрим, как работает этот код:

1. Мы объявляем и инициализируем переменную `n`, которая будет содержать количество элементов в массиве.
2. С помощью цикла `for` мы заполняем массив `arr` значениями, вводимыми с клавиатуры.
3. Мы вызываем функцию `mergeSort`, передавая ей массив `arr`, левую границу массива (0) и правую границу массива (`n - 1`).
4. В функции `mergeSort` мы проверяем, что левая граница меньше правой. Затем мы находим средний индекс массива, разделяя его на две половины.
5. Рекурсивно вызываем функцию `mergeSort` для каждой половины массива.
6. Когда размер каждой половины становится равным 1, мы вызываем функцию `merge`, которая сливает и сортирует две половины.
7. Функция `merge` создает временные массивы `leftArr` и `rightArr` для хранения отсортированных половин.
8. Мы сравниваем элементы в `leftArr` и `rightArr` и сливаем их в исходный массив `arr` по возрастанию.
9. После завершения `mergeSort` и `merge`, массив `arr` будет содержать отсортированные значения.
10. Мы выводим элементы массива `arr` на экран.

Таким образом, данный код реализует сортировку методом слияния для заданного массива целых чисел.