C# 排序算法之归并排序

本文主要是介绍C# 排序算法之归并排序，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

归并排序（Merge Sort）是一种分而治之的排序算法。它将一个数组分成两半，对每半部分递归地应用归并排序，然后将排序好的两部分合并成一个有序的数组。归并排序的关键在于合并两个已排序的数组（或数组段）。

以下是归并排序算法的C#实现：

using System;class Program
{static void Main(string[] args){int[] arr = { 12, 11, 13, 5, 6, 7 };MergeSort(arr, 0, arr.Length - 1);Console.WriteLine("Sorted array: ");PrintArray(arr);}// 归并排序方法static void MergeSort(int[] arr, int left, int right){if (left < right){// 找到中间索引int middle = left + (right - left) / 2;// 对左半部分进行归并排序MergeSort(arr, left, middle);// 对右半部分进行归并排序MergeSort(arr, middle + 1, right);// 合并两个已排序的部分Merge(arr, left, middle, right);}}// 合并两个已排序的部分static void Merge(int[] arr, int left, int middle, int right){// 创建一个临时数组来存储合并后的数据int[] temp = new int[right - left + 1];// 初始化左右子数组的指针int i = left;    // 左子数组的起始索引int j = middle + 1; // 右子数组的起始索引int k = 0;    // 临时数组的索引// 合并两个子数组到temp[]while (i <= middle && j <= right){if (arr[i] <= arr[j]){temp[k++] = arr[i++];}else{temp[k++] = arr[j++];}}// 复制左子数组中剩余的元素（如果有的话）while (i <= middle){temp[k++] = arr[i++];}// 复制右子数组中剩余的元素（如果有的话）while (j <= right){temp[k++] = arr[j++];}// 将合并后的数据复制回原数组for (i = left, k = 0; i <= right; i++, k++){arr[i] = temp[k];}}// 打印数组的方法static void PrintArray(int[] arr){foreach (int i in arr){Console.Write(i + " ");}Console.WriteLine();}
}

在这个实现中，MergeSort 方法是归并排序的递归实现。它接受一个数组和两个整数作为参数，分别表示要排序的数组段落的起始和结束索引。如果起始索引小于结束索引，说明数组段落中有多个元素，需要进行排序。方法首先找到中间索引，然后对左半部分和右半部分递归地调用 MergeSort 方法进行排序。最后，调用 Merge 方法将两个已排序的部分合并成一个有序的数组。

Merge 方法实现了合并两个已排序的部分的功能。它首先创建一个临时数组来存储合并后的数据，并使用三个指针（或索引）来遍历和合并两个子数组。当两个子数组都遍历完毕后，如果有剩余的元素，则将它们复制到临时数组的末尾。最后，将合并后的数据复制回原数组。

PrintArray 方法与之前一样，用于打印排序后的数组。

归并排序的时间复杂度为O(n log n)，是一种稳定的排序算法，并且它适用于大规模数据集。然而，由于归并排序涉及到递归调用和大量数据的复制操作，因此在某些情况下，它可能会比其他排序算法（如快速排序）消耗更多的内存和时间。

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