Java数据结构——归并排序

归并排序（MERGE-SORT）是建立在归并操作上的一种有效的排序算法,该算法是采用分治法（Divide and Conquer）的一个非常典型的应用。将已有序的子序列合并，得到完全有序的序列；即先使每个子序列有序，再使子序列段间有序。若将两个有序表合并成一个有序表，称为二路归并。归并排序是一种稳定的排序方法。

比如初始数组：[3,5,6,7,8,4,1,2]

①分成了两个大小相等的子数组：[3,5,6,7]，[8,4,1,2]

②再划分成了四个大小相等的子数组：[3,5]，[6,7]，[8,4]，[1,2]

③此时，left < right 还是成立，再分：[3]，[5]，[6]，[7]，[8]，[4]，[1]，[2]

此时，每个数组中的left == right，再根据递归的策略，每两个进行归并：

merge([3]，[5]) 得到 [3,5]

merge([6]，[7]) 得到[6,7]

merge([3]，[5]，[6]，[7]) 得到[3,5,6,7]

最终得到 有序数组。

import java.util.Arrays;
import java.util.Date;


public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = new int[10];
        int[] temp = new int[arr.length];
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            arr[i] = (int) (Math.random() * 100);
        }
        Date date1 = new Date();
        System.out.println("数组初始为：" + Arrays.toString(arr));
        MergeSort b1 = new MergeSort();
        b1.Sort(arr, 0, arr.length - 1, temp);
        Date date2 = new Date();
        System.out.println("排序后为：" + Arrays.toString(arr));
        System.out.println("归并排序所用时间为：" + (date2.getTime() - date1.getTime()) + "ms");
    }
}

//归并排序
class MergeSort {
    
    public void Merge(int[] a, int left, int mid, int right, int[] temp) {
        int t = 0;
        int i = left; //左指针
        int j = mid + 1; //右指针
        //左边或者右边都没有结束
        while (i <= mid && j <= right) {
            if (a[i] < a[j]) {
                temp[t] = a[i];
                t++;
                i++;
            } else {
                temp[t] = a[j];
                t++;
                j++;
            }
        }
        //当左边没有结束
        while (i <= mid) {
            temp[t] = a[i];
            i++;
            t++;
        }
        //当右边没有结束
        while (j <= right) {
            temp[t] = a[j];
            j++;
            t++;
        }
        //将临时数组中的值放置到原数组中
        t = 0;
        int ll = left;
        while (ll <= right) {
            a[ll] = temp[t];
            t++;
            ll++;
        }
    }

    public void Sort(int[] a, int left, int right, int[] temp) {
        if (left < right) {
            int mid = (left + right) / 2;
            Sort(a, left, mid, temp);
            Sort(a, mid + 1, right, temp);
            Merge(a, left, mid, right, temp);
        }
    }
}

数组初始为：[69, 56, 83, 77, 71, 83, 72, 38, 20, 77]
排序后为：[20, 38, 56, 69, 71, 72, 77, 77, 83, 83]
归并排序所用时间为：5ms

 

来源：CSDN

作者：jwz934738949

链接：https://blog.csdn.net/jwz934738949/article/details/104295056