PAT 乙级 1035 插入与归并 （C语言）

题目:
根据维基百科的定义：
插入排序是迭代算法，逐一获得输入数据，逐步产生有序的输出序列。每步迭代中，算法从输入序列中取出一元素，将之插入有序序列中正确的位置。如此迭代直到全部元素有序。
归并排序进行如下迭代操作：首先将原始序列看成 N 个只包含 1 个元素的有序子序列，然后每次迭代归并两个相邻的有序子序列，直到最后只剩下 1 个有序的序列。

现给定原始序列和由某排序算法产生的中间序列，请你判断该算法究竟是哪种排序算法？

输入格式：
输入在第一行给出正整数 N (≤100)；随后一行给出原始序列的 N 个整数；最后一行给出由某排序算法产生的中间序列。这里假设排序的目标序列是升序。数字间以空格分隔。

输出格式：
首先在第 1 行中输出Insertion Sort表示插入排序、或Merge Sort表示归并排序；然后在第 2 行中输出用该排序算法再迭代一轮的结果序列。题目保证每组测试的结果是唯一的。数字间以空格分隔，且行首尾不得有多余空格。

输入样例 1：
10
3 1 2 8 7 5 9 4 6 0
1 2 3 7 8 5 9 4 6 0

输出样例 1：
Insertion Sort
1 2 3 5 7 8 9 4 6 0

输入样例 2：
10
3 1 2 8 7 5 9 4 0 6
1 3 2 8 5 7 4 9 0 6

输出样例 2：
Merge Sort
1 2 3 8 4 5 7 9 0 6
分析与总结:

• 总体思路：首先通过遍历中间排序数组，统计已排序的总个数count，得到第一个不满足升序排序的数的下标，检查从这个下标开始往后的数是否与原数组相同，如果全部相同，则为插入排序，否则为归并排序；若为插入排序，将count传入一趟插入排序函数即可，若为归并排序，需要检查count是否为有序子序列的数的个数的最小值（解决测试点6，如下所示序列，count不是最小值）。

8
1 2 3 8 4 3 1 2
1 2 3 8 3 4 1 2

程序:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
void InsertionSort(int A[], int count);
int main()
{
    int N, i, j, k = 0;
    int *A, *SortedA;
    int count = 1;
    int tmp1, tmp2 = 1, flag = 0;
    int leftstart, leftend, rightstart, rightend;
    
    scanf("%d", &N);
    A = (int*)malloc(sizeof(int)*N);
    SortedA = (int*)malloc(sizeof(int)*N);
    for(i = 0; i < N; i++)scanf("%d", A+i);
    for(i = 0; i < N; i++)scanf("%d", SortedA+i);
    for(i = 0; i < N; i++){
        if(SortedA[i] <= SortedA[i+1]){
            count++;
            continue;
        }
        else{
            i++;
            tmp1 = count;
            for(j = i; j < N; j++)
                if(SortedA[j] != A[j])flag = 1;
        }
        break;
    }

    if(flag == 0){
        printf("Insertion Sort\n");
        if(count < N){
            InsertionSort(SortedA, count);
        }
        for(i = 0; i < N-1; i++){
            printf("%d ", SortedA[i]);
        }
        printf("%d", SortedA[i]);
    }
    else{
        for(j = i; tmp1 > 0; j++, tmp1--){
            if(SortedA[j] < SortedA[j+1])
                tmp2++;
            else
                break;
        }
        if(count > tmp2)count = tmp2;
        printf("Merge Sort\n");
        leftend = count;
        rightend = 2*count;
        for(leftstart = 0, rightstart = leftend; rightstart < N; leftstart += 2*count, rightstart += 2*count){
            for(i = leftstart, j = rightstart; i < leftend && j < rightend; ){
                if(SortedA[i] < SortedA[j])
                    A[k++] = SortedA[i++];
                else
                    A[k++] = SortedA[j++];
            }
            while(i < leftend)A[k++] = SortedA[i++];
            while(j < rightend)A[k++] = SortedA[j++];

            leftend += 2*count;
            rightend += 2*count;
            if(rightend > N)rightend = N; 
        }
        for(i = 0; i < N-1; i++)printf("%d ", A[i]);
        printf("%d", A[i]);
    }
    free(A);
    free(SortedA);
    return 0;
}

void InsertionSort(int A[], int count)
{
    int i, j;
    int tmp;

    tmp = A[count];
    for(j = count; j > 0; j--){
        if(tmp < A[j-1]){
            A[j] = A[j-1];
        }
        else{
            break;
        }
    }
    A[j] = tmp;
}