// 歸并排序：（二路歸并）
// （1）遞歸分解數(shù)組；
// (2)合并有序的序列
#include <iostream>
using namespace std;
 
// 合并兩個有序的序列
template <typename T>
void Merge(T arr[], int start, int mid, int end) {
  int i, j, k, n1, n2;
  
  k=0;
  n1 = mid - start + 1;
  n2 = end - mid;
  T *L = new T[n1], *R = new T[n2];
  
  for(i = 0; i < n1; i++) // 將arr的左部分賦給L
    L[i] = arr[start+i];
  for(j = 0; j < n2; j++) // 將arr的右部分賦給R
    R[j] = arr[mid+j+1];
  i = 0;
  j = 0;
  k= start;
  while(i < n1 && j < n2) { // 合并
    if(L[i] <= R[j]) {
      arr[k] = L[i];
      i++;
    } else {
      arr[k] = R[j];
      j++;
    }
    k++;
  }
  while(i < n1) { // 左部分沒處理完
    arr[k] = L[i];
    k++;
    i++;
  }
  while(j < n2) { // 右部分沒處理完
    arr[k] = R[j];
    k++;
    j++;
  }
  delete []L;
  delete []R;
}
 
// 歸并排序
template <typename T>
void MergeSort(T arr[], int start, int end) {
  int mid;
  
  if(start >= end)
    return;
  
  mid = (start + end) / 2;
  MergeSort(arr, start, mid);
  MergeSort(arr, mid+1, end);
  Merge(arr, start, mid, end);
}
 
// 輸出數(shù)組
template <typename T>
void Print(T arr[], int n) {
  int i;
  
  for(i = 0; i < n; i++)
    cout << arr[i] << " ";
  cout << endl;
}
 
int main(int argc, const char * argv[]) {
  int n, i, arr[50];
  
  cout << "請輸入要排序的數(shù)的個數(shù)：";
  cin >> n;
  srand((int)time(NULL)); // 設置時間為隨機點
  for(i = 0; i < n; i++) // 產(chǎn)生n個隨機數(shù)
    arr[i] = rand() % 100;
  cout << "排序前：";
  Print(arr, n);
  MergeSort(arr, 0, n-1); // 調(diào)用歸并排序
  cout << "排序后：";
  Print(arr, n);
  return 0;
}