Java排序之归并排序

一、基本概念

归并排序是将两个有序序列合并成一个有序序列的过程。

详细步骤：

1. 申请空间，使其大小为两个已经排序序列之和，该空间用来存放合并后的序列
2. 设定两个指针，最初位置分别为两个已经排序序列的起始位置
3. 比较两个指针所指向的元素，选择相对小的元素放入到合并空间，并移动指针到下一位置
4. 重复步骤3直到某一序列的指针达到序列尾
5. 将另一序列剩下的所有元素直接复制到合并序列尾，一次归并结束

二、算法特点

是否稳定：true

平均时间复杂度：O(nlogn)

最差时间复杂度：O(nlogn)

最优时间复杂度：O(n)

空间复杂度：　　O(n)

三、相关代码

 

public static void main(String[] args) {
        int[] a = { 57, 68, 59, 52, 72, 28, 96, 33 };
        sort(a, 0, a.length-1);
}

    public static void sort(int[] a, int left, int right) {
        if (left >= right)
            return;

        int center = (left + right) >> 1;
        sort(a, left, center);
        sort(a, center + 1, right);
        merge(a, left, center, right);
}

    public static void merge(int[] data, int left, int center, int right) {
        int[] tmpArr = new int[right+1];
        int mid = center + 1;
        int index = left; // index记录临时数组的索引
        int tmp = left;

        // 从两个数组中取出最小的放入中临时数组
        while (left <= center && mid <= right) {
            tmpArr[index++] = (data[left] <= data[mid]) ? data[left++]: data[mid++];
        }
        // 剩余部分依次放入临时数组
        while (mid <= right) {
            tmpArr[index++] = data[mid++];
        }
        while (left <= center) {
            tmpArr[index++] = data[left++];
        }
        // 将临时数组中的内容复制回原数组
        for (int i = tmp; i <= right; i++) {
            data[i] = tmpArr[i];
        }
        System.out.println(Arrays.toString(data));
}

运行结果：

[57, 68, 59, 52, 72, 28, 96, 33]
[57, 68, 52, 59, 72, 28, 96, 33]
[52, 57, 59, 68, 72, 28, 96, 33]
[52, 57, 59, 68, 28, 72, 96, 33]
[52, 57, 59, 68, 28, 72, 33, 96]
[52, 57, 59, 68, 28, 33, 72, 96]
[28, 33, 52, 57, 59, 68, 72, 96]