#include <stdio.h>

 #define LENGTH 1024

 #define ASCENDING   1

 #define DESCENDING  0

 int a[LENGTH];

 void compare(int i, int j, int dir)

 {

     if (dir == (a[i]>a[j]))

     {

         int h = a[i];

         a[i] = a[j];

         a[j] = h;

     }

 }

 void bitonicMerge01(int lo, int cnt, int dir)// 先再大跨度（半区间长）上调整元素，再递归地在小跨度上进行相同的调整

 {

     if (cnt > )

     {

         int k = cnt / ;

         for (int i = lo; i < lo + k; i++)

             compare(i, i + k, dir);

         bitonicMerge01(lo, k, dir);

         bitonicMerge01(lo + k, k, dir);

     }

 }

 void bitonicSort01(int lo, int cnt, int dir)// 先递归地要求小跨度区间依次排成 “升↗降↘升↗降↘” 再在较大跨度上进行合并

 {

     if (cnt > )

     {

         int k = cnt / ;

         bitonicSort01(lo, k, ASCENDING);

         bitonicSort01(lo + k, k, DESCENDING);

         bitonicMerge01(lo, cnt, dir);

     }

 }

 void bitonicMerge02(int l, int r, const int dir)

 {

     if (r - l > )

     {

         int stride = (r - l) /  + ;

         for (int i = l; i < l + stride; i++)

             compare(i, i + stride, dir);

         bitonicMerge02(l, l + stride - , dir);

         bitonicMerge02(l + stride, r, dir);

     }

 }

 void bitonicSort02(int l, int r, const int dir)

 {

     if (r - l > )

     {

         int rNew = l + (r - l) / ;

         bitonicSort02(l, rNew, ASCENDING);

         bitonicSort02(rNew + , r, DESCENDING);

         bitonicMerge02(l, r, dir);

     }

 }

 void bitonicMerge03(int l, int r, const int dir)

 {

     if (r - l > )

     {

         int stride = (r - l) / ;

         for (int i = l; i < l + stride; i++)

             compare(i, i + stride, dir);

         bitonicMerge03(l, l + stride, dir);

         bitonicMerge03(l + stride, r, dir);

     }

 }

 void bitonicSort03(int l, int r, const int dir)

 {

     if (r - l > )

     {

         int rNew = l + (r - l) / ;

         bitonicSort03(l, rNew, ASCENDING);

         bitonicSort03(rNew, r, DESCENDING);

         bitonicMerge03(l, r, dir);

     }

 }

 int main()

 {

     int i, error;

     srand();

     for (i = ; i < LENGTH; a[i++] = rand());

     printf("\n");

     for (i = ; i < LENGTH; i++)

     {

         printf("%5d,", a[i]);

         if ((i + ) %  == )

             printf("\n");

     }

     //bitonicSort01(0, LENGTH, ASCENDING);        // 使用起点和长度

     //bitonicSort02(0, LENGTH - 1, ASCENDING);    // 使用左端点和右端点（都包含）

     bitonicSort03(, LENGTH, ASCENDING);          // 使用左端点和右端点（左包含右不包含）

     printf("\n");

     for (i = , error = -; i < LENGTH; i++)

     {

         printf("%5d,", a[i]);

         if (i < LENGTH -  && a[i] > a[i + ])

             error = i;

         if ((i + ) %  == )

             printf("\n");

     }

     if (error != -)

         printf("\n\nerror at i==%d, a[i]==%d, a[i+1]==%d", error, a[error], a[error + ]);

     getchar();

     return ;

 }

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