병합 정렬 알고리즘을 구현합시다.
병합 정렬(base:배열의 시작 주소, n: 원소 개수, compare:비교 논리)
조건(n<=1) 종료
h:=n/2
병합 정렬(base, h, compare)
병합 정렬(base+h, n- h, compare)
ai:=0 bi:=h ci:=0
tbase에 크기 n인 버퍼 할당
반복(ai<h 이면서 bi<n)
조건(compare(base[ai],base[bi])>0)
tbase[ci] := base[bi] bi++
아니면
tbase[ci]:= base[ai] ai++
ci++
반복(ai<h)
tbase[ci]:=base[ai] ai++, ci++
반복(bi<n)
tbase[ci]:=base[bi] ci++, bi++
base에 tbase 내용 복사
tbase 메모리 해제
template <typename data, typename compare>
void merge_sort(data *base, size_t n, compare algo)
{
분할 과정에서 n이 1보다 작거나 같으면 종료합니다.
if(n<=1)
{
return;
}
앞 쪽 요소와 뒤 쪽 요소로 분할합니다.
size_t h = n/2;
size_t lh = n-h;
merge_sort(base,h,algo);//분할
merge_sort(base+h, lh, algo);//분할
이제 정복 과정입니다. 정복 과정에 사용할 인덱스를 설정하세요.
//이 후의 분할한 배열의 내용을 목적에 맞게 정복한다.
size_t ai = 0;
size_t bi = h;
size_t ci = 0;
임시 버퍼를 할당합니다.
data *tbase = new data[n];
앞 쪽 배열의 요소를 순차 탐색할 ai가 h보다 작으면서 뒤 쪽 배열의 요소를 순차 탐색할 bi가 n보다 작으면 반복합니다.
while((ai<h)&&(bi<n))
{
앞 쪽 요소가 크면 뒤 쪽 요소를 임시 버퍼에 배치하고 bi를 다음 위치로 이동합니다.
if(algo(base[ai], base[bi])>0)
{
tbase[ci] = base[bi];
bi++;
}
그렇지 않으면 앞 쪽 요소를 임시 버퍼에 배치하고 ai를 다음 위치로 이동합니다.
else
{
tbase[ci] = base[ai];
ai++;
}
언제나 ci는 다음 위치로 이동합니다.
ci++;
}
만약 ai가 h보다 작다면 아직 앞 쪽 요소 중에 임시 버퍼로 배치하지 않은 것들이 있으니 배치하세요.
while(ai<h)
{
tbase[ci] = base[ai];
ai++;
ci++;
}
bi가 n보다 작다면 아직 뒤 쪽 요소 중에 임시 버퍼로 배치하지 않은 것들이 있으니 배치하세요.
while(bi<n)
{
tbase[ci] = base[bi];
bi++;
ci++;
}
마지막으로 임시 버퍼의 내용을 원본 배열에 복사한 후에 임시 버퍼를 소멸하세요.
for(ci=0; ci<n;ci++)
{
base[ci] = tbase[ci];
}
delete[] tbase;
}
테스트 코드도 2.1.3에서 작성한 코드에서 sequential_sort 부분을 merge_sort로 변경하세요.
#define MAX_DATA 1000
int main()
{
Member *base[MAX_DATA];
//병합 정렬이 잘 동작하는지
//10개 원소를 번호 순으로 정렬하여
//확인하고 이름 순으로 정렬하여 확인하세요.
MakeRandomMembers(base,10);
cout<<"정렬 전"<<endl;
ViewMembers(base,10);
merge_sort(base,10,CompareByNum);
cout<<"번호로 정렬 후"<<endl;
ViewMembers(base,10);
merge_sort(base,10,CompareByName);
cout<<"이름으로 정렬 후"<<endl;
ViewMembers(base,10);
RemoveMembers(base,10);
//그리고 MAX_DATA 개일 때 수행 속도와
//MAX_DATA/10 개일 때 수행 속도를 비교해 보세요.
clock_t st,et;
MakeRandomMembers(base,MAX_DATA);
cout<<"수행 성능 테스트1 자료 개수:"<<MAX_DATA<<endl;
st = clock();
merge_sort(base,MAX_DATA,CompareByName);
et=clock();
cout<<"수행 속도:"<<et-st<<endl;
RemoveMembers(base,MAX_DATA);
MakeRandomMembers(base,MAX_DATA/10);
cout<<"수행 성능 테스트2 자료 개수:"<<MAX_DATA/10<<endl;
st = clock();
MakeRandomMembers(base,MAX_DATA/10);
merge_sort(base,MAX_DATA/10,CompareByName);
et=clock();
cout<<"수행 속도:"<<et-st<<endl;
RemoveMembers(base,MAX_DATA/10);
return 0;
}
▷ 실행 결과
정렬 전 0000757147,이름0167851000 0301413356,이름0336971124 0659598368,이름0160567225 0391749387,이름0004890851 0035766290,이름0026239572 0473038164,이름0000597006 0003615544,이름0326051436 0392289610,이름0118341522 0170427798,이름0037215528 0675016433,이름0168544290 번호로 정렬 후 0000757147,이름0167851000 0003615544,이름0326051436 0035766290,이름0026239572 0170427798,이름0037215528 0301413356,이름0336971124 0391749387,이름0004890851 0392289610,이름0118341522 0473038164,이름0000597006 0659598368,이름0160567225 0675016433,이름0168544290 이름으로 정렬 후 0473038164,이름0000597006 0391749387,이름0004890851 0035766290,이름0026239572 0170427798,이름0037215528 0392289610,이름0118341522 0659598368,이름0160567225 0000757147,이름0167851000 0675016433,이름0168544290 0003615544,이름0326051436 0301413356,이름0336971124 수행 성능 테스트1 자료 개수:1000 수행 속도:98 수행 성능 테스트2 자료 개수:100 수행 속도:7