マージソートの相互再帰について説明すると、マージ中のコピーステップを避けるためにトップダウンマージソートを最適化する方法の1つで、マージの方向はレベル再帰。これに代わる方法は、マージする方向のパラメータとしてフラグを渡すことです。下のサンプルコードでは、[]は元の配列、b []は作業配列です。 TopDownSplitMergeAtoAはソートされたデータを元の配列に返し、TopDownSplitMergeAtoBは、TopDownSplitMergeAtoBを呼び出してTopDownSplitMergeAtoBを呼び出す(これは相互再帰です)ソートされたデータを作業配列に返します。コピー操作は、サブ配列のサイズがTopDownSplitMergeAtoBの場合にのみ発生します。この場合、1つの要素が元の配列から作業配列にコピーされます。
void TopDownSplitMergeAtoA(int a[], int b[], size_t ll, size_t ee);
void TopDownSplitMergeAtoB(int a[], int b[], size_t ll, size_t ee);
void Merge(int a[], int b[], size_t ll, size_t rr, size_t ee);
void MergeSort(int a[], size_t n) // entry function
{
if(n < 2) // if size < 2 return
return;
int *b = new int[n];
TopDownSplitMergeAtoA(a, b, 0, n);
delete[] b;
}
void TopDownSplitMergeAtoA(int a[], int b[], size_t ll, size_t ee)
{
if((ee - ll) == 1) // if size == 1 return
return;
size_t rr = (ll + ee)>>1; // midpoint, start of right half
TopDownSplitMergeAtoB(a, b, ll, rr);
TopDownSplitMergeAtoB(a, b, rr, ee);
Merge(b, a, ll, rr, ee); // merge b to a
}
void TopDownSplitMergeAtoB(int a[], int b[], size_t ll, size_t ee)
{
if((ee - ll) == 1){ // if size == 1 copy a to b
b[ll] = a[ll];
return;
}
size_t rr = (ll + ee)>>1; // midpoint, start of right half
TopDownSplitMergeAtoA(a, b, ll, rr);
TopDownSplitMergeAtoA(a, b, rr, ee);
Merge(a, b, ll, rr, ee); // merge a to b
}
void Merge(int a[], int b[], size_t ll, size_t rr, size_t ee)
{
size_t o = ll; // b[] index
size_t l = ll; // a[] left index
size_t r = rr; // a[] right index
while(1){ // merge data
if(a[l] <= a[r]){ // if a[l] <= a[r]
b[o++] = a[l++]; // copy a[l]
if(l < rr) // if not end of left run
continue; // continue (back to while)
while(r < ee) // else copy rest of right run
b[o++] = a[r++];
break; // and return
} else { // else a[l] > a[r]
b[o++] = a[r++]; // copy a[r]
if(r < ee) // if not end of right run
continue; // continue (back to while)
while(l < rr) // else copy rest of left run
b[o++] = a[l++];
break; // and return
}
}
}