C++ 归并排序实现（算法导论）

算法导论上的下标是从1开始的，但是为了和c++ STL的设计思想一致，所有函数的实现统一用左闭右开区间.中间修改了很多次，因为下标修改不是很容易就改掉的，需要始终维持循环不变式，稍微一个步骤出错就会使结果有些错误。

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
using namespace std;
void merge(int *A, int p, int q, int r) {      //merge [p, r)，左闭右开区间
	int n1 = q - p, n2 = r - q;                //注意数量的变化与书上的不同，使用左闭右开区间的优势就是统一数量的形式表示
	int *L = new int[n1], *R = new int[n2];
	for (int i = 0; i < n1; ++i)              //L[0, n1)  <==    A[p, q)
		L[i] = A[p+i];              
	for (int i = 0; i < n2; ++i)              //R[0, n2)  <==    A[q, r)
		R[i] = A[q+i];                   //此处不是q+i+1
	int i = 0, j = 0;
	int k = p;
	while (i < n1 && j < n2) {               
		if (L[i] <= R[j])
			A[k++] = L[i++];
		else
			A[k++] = R[j++];
	}
	while (i < n1)                           //由于没有了哨兵，需要添加多余元素
		A[k++] = L[i++];
	while (j < n2)
		A[k++] = R[j++];
	delete [] L;
	delete [] R;
}
void merge_sort(int *a, int p, int r) {    //调用接口 merge_sort(a, 0, len), 不是(a, 0, len-1)了
	if (p < r - 1) {                       //此时不是p < r了，左闭右开区间当p>=r-1时子数组最多一个元素
		int q = p + (r - p)/2;
		merge_sort(a, p, q);
		merge_sort(a, q, r);           //注意接口统一了，这个不是(a, q+1, r)而是(a, q, r)了，左闭右开的好处
		merge(a, p, q, r);
	}
}
int main()
{
	srand(time(NULL));
	int n;
	while (cin >> n) {
		int a[n];
		for (int i = 0; i < n; ++i)
			a[i] = rand() % n;
		for (int i = 0; i < n; ++i)
			printf("%d ", a[i]);
		printf("\n");
		merge_sort(a, 0, n);
		for (int i = 0; i < n; ++i)
			printf("%d ", a[i]);
		printf("\n");
	}
}

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