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归并排序(MERGE-SORT)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(divide-and-conquer)策略
(分治法将问题分(divide)成一些小的问题然后递归求解
,而治(conquer)的阶段则将分的阶段得到的各答案"修补"在一起,即分而治之)。
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
给你一个数组,val arr = Array(8,4,5,7,1,3,6,2),请使用归并排序完成排序。
代码演示:package com.sukang.sort;import java.text.SimpleDateFormat;import java.util.Arrays;import java.util.Date;/** * @description: * 归并排序 * @author: sukang * @date: 2020-11-11 12:49 */public class MergetSort { public static void main(String[] args) { //测试快排的执行速度 //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()*8000000);//生成一个[0,8000000)数 } //没排序之前数组遍历 System.out.println("排序前的数组" + Arrays.toString(arr)); Date date1 = new Date(); SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"); String date1Str = simpleDateFormat.format(date1); 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 date2 = new Date(); String date2Str = simpleDateFormat.format(date2); System.out.println("排序后的时间是="+date2Str); //排序之后数组遍历 System.out.println("排序后的数组" + 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); } } /** * @description: * 合并的方法 * @param arr 排序的原始数组 * @param left 左边有序序列的初始索引 * @param mid 中间索引 * @param right 右边索引 * @param temp 做中转的数组 * @return: void * @author: sukang * @date: 2020/11/11 12:55 */ private static void merge(int[] arr, int left, int mid, int right, int[] temp) { 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)的数据按照规则填充到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[j]; t += 1; j += 1; } } //(二) //把有剩余数据的一边的数据依次全部填充到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;// //第一次合并tempLeft=0,right=1 //tempLeft=2right=3 //tL=0ri=3 //最后一次 tempLeft=0 right=7 while(tempLeft <= right){ arr[tempLeft] = temp[t]; t += 1; tempLeft += 1; } }}
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