การเรียงลำดับด้วย Merge Sort ในภาษา C: ชั้นเรียนของข้อมูลที่มีประสิทธิภาพ

ตอนที่ 1: Merge Sort คืออะไร?

การเรียงลำดับข้อมูลเป็นหนึ่งในปัญหาพื้นฐานที่โปรแกรมเมอร์ต้องเผชิญในโลกแห่งการคำนวณ หนึ่งในอัลกอริทึมที่ได้รับการยอมรับและใช้งานอย่างกว้างขวางคือ Merge Sort ซึ่งเป็นอัลกอริทึมที่มีประสิทธิภาพและมักใช้ในหลายๆ ระบบเพื่อเรียงข้อมูลได้อย่างรวดเร็วและมีระเบียบ

Merge Sort มีหลักการคือการแบ่งข้อมูลที่ต้องการเรียงลำดับออกเป็นส่วนย่อยๆ (Divide) จนกระทั่งแต่ละส่วนประกอบด้วยข้อมูล 1 ชิ้น จากนั้นจึงค่อยๆ รวมกลุ่มข้อมูลย่อยๆ กลับเข้าด้วยกัน (Conquer) ในลักษณะที่มีลำดับที่ถูกต้อง

ตอนที่ 2: อัลกอริทึม Merge Sort ในภาษา C

#include 
#include 

void merge(int arr[], int l, int m, int r) {
    int i, j, k;
    int n1 = m - l + 1;
    int n2 = r - m;

    // สร้าง arrays ชั่วคราว
    int L[n1], R[n2];

    // คัดลอกข้อมูลไปยัง arrays ชั่วคราว L[] และ R[]
    for(i = 0; i < n1; i++)
        L[i] = arr[l + i];
    for(j = 0; j < n2; j++)
        R[j] = arr[m + 1+ j];

    // รวม arrays ชั่วคราวกลับไปยัง arr[l..r]
    i = 0; j = 0; k = l; // ตั้งค่า index ของ subarray สองอันและ array เดิม
    while (i < n1 && j < n2) {
        if (L[i] <= R[j]) {
            arr[k] = L[i];
            i++;
        }
        else {
            arr[k] = R[j];
            j++;
        }
        k++;
    }

    // คัดลอกส่วนที่เหลือของ L[], ถ้ามี
    while (i < n1) {
        arr[k] = L[i];
        i++;
        k++;
    }

    // คัดลอกส่วนที่เหลือของ R[], ถ้ามี
    while (j < n2) {
        arr[k] = R[j];
        j++;
        k++;
    }
}

void mergeSort(int arr[], int l, int r) {
    if (l < r) {
        // หาจุดกึ่งกลางของ array
        int m = l+(r-l)/2;

        // เรียกใช้ mergeSort กับครึ่งแรกและครึ่งหลังอย่างต่อเนื่อง
        mergeSort(arr, l, m);
        mergeSort(arr, m+1, r);

        // รวมเข้าด้วยกัน
        merge(arr, l, m, r);
    }
}

// ฟังก์ชันเพื่อแสดงผล array
void printArray(int A[], int size) {
    int i;
    for (i=0; i < size; i++)
        printf("%d ", A[i]);
    printf("\n");
}

int main() {
    int arr[] = {12, 11, 13, 5, 6, 7};
    int arr_size = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);

    printf("Given array is \n");
    printArray(arr, arr_size);

    mergeSort(arr, 0, arr_size - 1);

    printf("\nSorted array is \n");
    printArray(arr, arr_size);
    return 0;
}

หมายเหตุ: ข้อมูลในบทความนี้อาจจะผิด โปรดตรวจสอบความถูกต้องของบทความอีกครั้งหนึ่ง บทความนี้ไม่สามารถนำไปใช้อ้างอิงใด ๆ ได้ ทาง EPT ไม่ขอยืนยันความถูกต้อง และไม่ขอรับผิดชอบต่อความเสียหายใดที่เกิดจากบทความชุดนี้ทั้งทางทรัพย์สิน ร่างกาย หรือจิตใจของผู้อ่านและผู้เกี่ยวข้อง