マージソートのプログラム

void merge(int first, int last, int *data, int *work)
{
   int middle, mae, ato,i;

   if(first == last)
   {
      return;
   }

   middle = (first + last) / 2;

   merge((i = mae = first), middle, data, work);
   merge((ato = middle + 1), last, data, work);

   while(mae <= middle && ato <= last)
   {
      if(data[mae] <= data[ato])
      {
         work[i++] = data[mae++];
      }
      else
      {
         work[i++] = data[ato++];
      }
   }

   while(mae <= middle)
   {
      work[i++] = data[mae++];
   }

   while(ato <= last)
   {
      work[i++] = data[ato++];
   }

   for(i = first; i <= last; i++)
   {
      data[i] = work[i];
   }
}

#メイン関数

int main()
{
   int data[8] = {2, 8, 7, 3, 6, 1, 5, 4};
   int work[8];
   
   merge(0, 7, data, work);
  
   for(int i = 0; i < 8; i++)
   {
      printf("%d", data[i]);
   }
}

#出力結果

12345678

#質問内容
data配列の要素数をnとしたとき、上記のようなマージソートの使用メモリ量はnですが、半分のメモリ量しか使用しなくて済むようなプログラムの改造方法を教えてください。またその時の条件として、int work[(n + 1) / 2]を確保し、data[first]からdata[middle]を保存して使用するようにしてください。

行動規範の内容に同意します

回答2件

ベストアンサー

前半と後半のソートが終わった後、前半を work にコピーし、その work と
data の後半をマージすれば work のサイズは半分で済みます。

C
1void merge(int first, int last, int *data, int *work)
2{
3   if (first == last) return;
4
5   int middle = (first + last) / 2;
6   merge(first, middle, data, work);
7   merge(middle + 1, last, data, work);
8
9   int i = first, j = first, k = 0, n = 0;
10   while (j <= middle) work[n++] = data[j++];  // 前半を work に
11
12   while (k < n && j <= last)
13      if (work[k] <= data[j])
14         data[i++] = work[k++];
15      else
16         data[i++] = data[j++];
17
18   while (k < n) data[i++] = work[k++];
19   while (j <= last) data[i++] = data[j++];
20}
21
22#include <stdio.h>
23
24int main(void)
25{
26   int data[8] = {2, 8, 7, 3, 6, 1, 5, 4};
27   int work[4];
28
29   merge(0, 7, data, work);
30   for (int i = 0; i < 8; i++) printf("%d", data[i]);
31}