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2023 Informatik-b/4/mergesort.cpp

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+/*
+g++ -std=c++14 -Wall -Wextra -Werror -pedantic ./w4/hilfsfunktionen.cpp ./w4/mergesort.cpp -o ./bin/mergesort
+
+
+Dieser Algorithmus verwendet den Divide-and-Conquer-Ansatz, um das Array zu sortieren. Zuerst wird das Array in zwei Hälften geteilt. 
+Diese Hälften werden dann rekursiv sortiert (mit mergeSortHelp). Danach werden die beiden sortierten Hälften mit der merge Funktion 
+zusammengeführt. Dieser Prozess wird fortgesetzt, bis das gesamte Array sortiert ist. Im Hauptprogramm (main) wird der Merge Sort 
+Algorithmus auf ein Testarray angewendet und das Array vor und nach der Sortierung ausgegeben.
+*/
+
+#include <vector>
+#include "hilfsfunktionen.hpp"
+
+void merge(std::vector<int>& elems, unsigned begin, unsigned mid, unsigned end){
+    // Kopiere die erste und zweite Hälfte des zu sortierenden Bereichs in neue Vektoren
+    std::vector<int> firstHalf = hf::copy(elems, begin, mid);
+    std::vector<int> secondHalf = hf::copy(elems, mid, end);
+
+    // Initialisiere Zähler für die beiden Hälften
+    unsigned i = 0;
+    unsigned j = 0;
+
+    // Iteriere durch den zu sortierenden Bereich
+    while(begin + i + j < end){
+        // Wenn alle Elemente aus der zweiten Hälfte kopiert wurden oder das aktuelle Element der ersten Hälfte kleiner ist als das der zweiten Hälfte
+        if ( j >= secondHalf.size() || ((i<firstHalf.size()) && (firstHalf[i]<secondHalf[j]))){
+            // Kopiere das aktuelle Element der ersten Hälfte in den ursprünglichen Vektor
+            elems[begin+i+j] = firstHalf[i];
+            i++;
+        }else{
+            // Kopiere das aktuelle Element der zweiten Hälfte in den ursprünglichen Vektor
+            elems[begin+i+j] = secondHalf[j];
+            j++;
+        }
+    }
+}
+
+
+void mergeSortHelp(std::vector<int>& elems, unsigned start, unsigned end){
+    if(start==end||start==end-1){
+        return;
+    }
+    unsigned mid = (start+end)/2;
+    mergeSortHelp(elems, start, mid);
+    mergeSortHelp(elems, mid, end);
+    merge(elems, start, mid, end);
+}
+
+void mergeSort(std::vector<int>& elems){
+    mergeSortHelp(elems, 0, elems.size());
+}
+
+int main(){
+    std::vector<int> test = {1,4,2,67,3,76,13,8,10,22,6,9,5,11,32,0};
+    hf::gebe_aus(test, 0, test.size());
+    mergeSort(test);
+    hf::gebe_aus(test, 0, test.size());
+}