C++/GoLang如何实现自底向上的归并排序

template
void mergeSortButton2Top(T arr[], int n) {
 for (int size = 1; size <= n; size += size) {
 for (int i = 0; i+size < n; i+=2*size) //对[i,i+size-1]和[i+size,i+2*size-1]进行归并
 __merge(arr, i, i + size - 1, min(i + size + size - 1,n-1));// arr left mid right 如果i+2*size>n了，越界了，就取n-1
 }
}

template
void __merge(T arr[], int left, int mid, int right) { //将arr[left,mid] 和 arr[mid+1,right] 两部分进行归并

 T *tmp=new T[right-left+1];
 for (int i = left; i <= right; i++)
 tmp[i - left] = arr[i]; //先把arr（需要合并的左右片段） 复制给tmp

 int i = left, j = mid + 1; // i 做为左半部分的指针 j作为右半部分的指针
 for (int k = left; k <= right; k++) {
 if (i > mid) { // 左半部分 已经合入完了，将右半部分剩下的 全部合入
 arr[k] = tmp[j - left];
 j++;
 }
 else if (j > right) { // 右半部分 已经合入完了，将左半部分剩下的 全部合入
 arr[k] = tmp[i - left];
 i++;
 }
 else if (tmp[i - left] < tmp[j - left]) {
 arr[k] = tmp[i - left];
 i++;
 }
 else {
 arr[k] = tmp[j - left];
 j++;
 }
 }
 delete[] tmp;
}

int main() {
 int arr[9] = { 1,5,6,78,12,5,1,12,54 };
 mergeSortButton2Top(arr,9);
 for (int i = 0; i < 9; i++) {
 cout << arr[i]<<" ";
 }
 return 0;
}

func mergeSortButton2Top(arr [] int) {
 var lenth int = len(arr)
 for size := 1; size <= lenth; size += size {
 for i := 0; i+size < lenth; i += 2 * size { //对[i,i+size-1]和[i+size,i+2*size-1]进行归并
  merge(arr, i, i+size-1, int(math.Min(float64(i+2*size-1), float64(lenth-1))))// arr left mid right 如果i+2*size>n了，越界了，就取n-1
 }
 }
}

func merge(arr []int, left, mid, right int) {
 // 将要合并的部分做个拷贝
 var tmp []int = make([]int, right-left+1)
 for i, j := left, 0; i <= right; i++ {
 tmp[j] = arr[i]
 j++
 }
 // i做为左半部分的指针 j作为右半部分的指针
 var i, j int = left, mid+1
 for k := left; k <= right; k++ {
 if i > mid { // 左半部分 已经合入完了，将右半部分剩下的 全部合入
  arr[k] = tmp[j-left]
  j++
 } else if j > right { // 右半部分 已经合入完了，将左半部分剩下的 全部合入
  arr[k] = tmp[i-left]
  i++
 } else if tmp[i-left] > tmp[j-left] {
  arr[k] = tmp[j-left]
  j++
 } else {
  arr[k] = tmp[i-left]
  i++
 }
 }
}

func createRandomArray(count int) []int {
 rand.Seed(time.Now().UnixNano())
 var arr [] int = make([]int, 0)
 for i := 0; i < count; i++ {
 arr = append(arr, rand.Intn(100))
 }
 return arr
}

func main() {
 count := 10000
 arr := createRandomArray(count)
 var arr2 []int = make([]int, count)
 copy(arr2, arr)
 start := time.Now()
 mergeSort(arr, 0, len(arr)-1)
 fmt.Println("自顶向下归并排序 用时：", time.Since(start))

 start = time.Now()
 mergeSortButton2Top(arr2)
 fmt.Println("自底向上归并排序 用时：", time.Since(start))
}

//输出：
//自顶向下归并排序 用时： 4.997ms
//自底向上归并排序 用时： 3.9987ms