目录

归并排序

介绍

 基本思想

代码实现

 运行结果

 算法测试

完整代码

运行结果

归并排序

介绍

归并排序是利用归并的思想实现的排序方法，该算法采用经典的分治策略(分治法将问题分成一些小的问题然后递归求解，而治的阶段则分的阶段得到的各答案"修补"在一起，即分而治之)。

 基本思想

 说明：可以看到这种结构很像一棵完全二叉树，本文的归并排序我们采用递归去实现(也可采用迭代的方法去实现)。分阶段可以理解为就是递归拆分子序列的过程。

再来看看治阶段，我们需要将两个已经有序的子序列合并成一个有序序列，比如上图中的最后一次合并，要将[4,5,7,8]和[1,2,3,6]两个已经有序的子序列，合并为最终序列[1,2,3,4,5,6,7,8],来看下实现步骤。

代码实现

package sort;

import java.util.Arrays;

public class MergetSort {

	public static void main(String[] args) {
		int arr[]= {8,4,5,7,1,3,6,2};
		int temp[]=new int[arr.length];//归并排序需要一个额外空间
		mergeSort(arr,0,arr.length-1, temp);

		System.out.println("归并排序后"+Arrays.toString(arr));
	}
	//分+合方法
	public static void mergeSort(int[] arr,int left,int right,int [] temp) {
		if (left<right) {
			int mid=(left+right)/2;//中间索引
			//向左递归进行分解
			mergeSort(arr, left, mid,temp);
			//向右递归进行分解
			mergeSort(arr,mid+1, right, temp);
			//合并
			merge(arr, left, mid, right, temp);
		}
	}
	//合并的方法
	/*
	 * arr 排序的原始数组
	 * left 左边有序序列的初始索引
	 * mid 中间索引
	 * right 右边索引
	 * temp 做中转的数组
	 * */
	public static void merge(int [] arr,int left,int mid,int right,int[] temp) {
		//System.out.println("xxxx");
		int i=left;//初始化i,左边有序序列的初始索引
		int j=mid+1;//初始化j,右边有序序列的初始索引
		int t=0;//指向temp数组的当前索引
		//(一)
		//先把左右两边(有序)的数组按照规则填充对temp数组
		//直到左右两边的有序序列，有一边处理完毕为止
		while (i<=mid&&j<=right) {//继续
			//如果左边的有序序列的当前元素，小于等于右边有序序列的当前元素
			//即将左边的当前元素，填充到temp数组
			//然后t++ ,i++
			if (arr[i]<=arr[j]) {
				temp[t]=arr[i];
				t+=1;
				i+=1;
			}else {//反之,将右边有序序列的当前元素，填充到temp数组
				temp[t]=arr[i];
				t+=1;
				i+=1;
				
			}
			
		}
		//(二)
		//把有剩余数据的一边的数据依次全部填充对temp
		while(i<=mid) {//左边的有序序列还有剩余的元素，就全部填充到temp
			temp[t]=arr[i];
			t+=1;
			i+=1;
		}
		while (j<=right) {//右边的有序序列还有剩余的元素，就全部填充到temp
			temp[t]=arr[j];
			t+=1;
			j+=1;
			
		}
		//(三)
		//将temp数组的元素拷贝到arr
		//注意。并不是每次都拷贝所有
		t=0;
		int tempLeft=left;
		System.out.println("tempLeft="+tempLeft+",right="+right);
		while(tempLeft<=right) {//第一次合并tempLeft=0,right=0
			
			arr[tempLeft]=temp[t];
			t+=1;
			tempLeft+=1;
		}
	}
}

 运行结果

 算法测试

完整代码

package sort;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Arrays;
import java.util.Date;

public class MergetSort {

	public static void main(String[] args) {
	//	int arr[]= {8,4,5,7,1,3,6,2};
		
		//创建要给80000个的随机的数组
		int[] arr=new int[80000];
		for (int i = 0; i <80000; i++) {
			arr[i]=(int)(Math.random()*80000);//生成一个[0,8000000]数
		}
		
		Date data1=new Date();
		SimpleDateFormat simpleDateFormat=new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
		String date1Str=simpleDateFormat.format(data1);
		System.out.println("排序前的时间是:"+date1Str);
		
		int temp[]=new int[arr.length];//归并排序需要一个额外空间
		//mergeSort(arr,0,arr.length-1, temp);
		
		Date data2=new Date();
		String date2Str=simpleDateFormat.format(data2);
		System.out.println("排序后的时间是:"+date2Str);

	//	System.out.println("归并排序后"+Arrays.toString(arr));
	}

package sort;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Arrays;
import java.util.Date;

public class MergetSort {

	public static void main(String[] args) {
	//	int arr[]= {8,4,5,7,1,3,6,2};
		
		//创建要给80000个的随机的数组
		int[] arr=new int[80000];
		for (int i = 0; i <80000; i++) {
			arr[i]=(int)(Math.random()*80000);//生成一个[0,8000000]数
		}
		
		Date data1=new Date();
		SimpleDateFormat simpleDateFormat=new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
		String date1Str=simpleDateFormat.format(data1);
		System.out.println("排序前的时间是:"+date1Str);
		
		int temp[]=new int[arr.length];//归并排序需要一个额外空间
		//mergeSort(arr,0,arr.length-1, temp);
		
		Date data2=new Date();
		String date2Str=simpleDateFormat.format(data2);
		System.out.println("排序后的时间是:"+date2Str);

	//	System.out.println("归并排序后"+Arrays.toString(arr));
	}
	//分+合方法
	public static void mergeSort(int[] arr,int left,int right,int [] temp) {
		if (left<right) {
			int mid=(left+right)/2;//中间索引
			//向左递归进行分解
			mergeSort(arr, left, mid,temp);
			//向右递归进行分解
			mergeSort(arr,mid+1, right, temp);
			//合并
			merge(arr, left, mid, right, temp);
		}
	}
	//合并的方法
	/*
	 * arr 排序的原始数组
	 * left 左边有序序列的初始索引
	 * mid 中间索引
	 * right 右边索引
	 * temp 做中转的数组
	 * */
	public static void merge(int [] arr,int left,int mid,int right,int[] temp) {
		//System.out.println("xxxx");
		int i=left;//初始化i,左边有序序列的初始索引
		int j=mid+1;//初始化j,右边有序序列的初始索引
		int t=0;//指向temp数组的当前索引
		//(一)
		//先把左右两边(有序)的数组按照规则填充对temp数组
		//直到左右两边的有序序列，有一边处理完毕为止
		while (i<=mid&&j<=right) {//继续
			//如果左边的有序序列的当前元素，小于等于右边有序序列的当前元素
			//即将左边的当前元素，填充到temp数组
			//然后t++ ,i++
			if (arr[i]<=arr[j]) {
				temp[t]=arr[i];
				t+=1;
				i+=1;
			}else {//反之,将右边有序序列的当前元素，填充到temp数组
				temp[t]=arr[i];
				t+=1;
				i+=1;
				
			}
			
		}
		//(二)
		//把有剩余数据的一边的数据依次全部填充对temp
		while(i<=mid) {//左边的有序序列还有剩余的元素，就全部填充到temp
			temp[t]=arr[i];
			t+=1;
			i+=1;
		}
		while (j<=right) {//右边的有序序列还有剩余的元素，就全部填充到temp
			temp[t]=arr[j];
			t+=1;
			j+=1;
			
		}
		//(三)
		//将temp数组的元素拷贝到arr
		//注意。并不是每次都拷贝所有
		t=0;
		int tempLeft=left;
		System.out.println("tempLeft="+tempLeft+",right="+right);
		while(tempLeft<=right) {//第一次合并tempLeft=0,right=0
			
			arr[tempLeft]=temp[t];
			t+=1;
			tempLeft+=1;
		}
	}
}

运行结果