排序算法-归并排序

排序算法-归并排序

算法介绍

归并排序（merge-sort）利用归并的思想，采用经典的分治策略完成。

算法思想

代码实现

package cn.imut.sort;

import java.lang.reflect.Array;
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];
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
        mergeSort(arr,0,arr.length - 1, temp);
        System.out.println(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

    /**
     *
     * @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
     */
    public 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

        //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
            //若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;
            }
        }

        //把有剩余数据的一边的数据一次全部填充到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;
        }

        //将temp数组的元素拷贝到arr
        //注意：并不是每次都拷贝
        t = 0;
        int tempLeft = left;
        //第一次合并 tempLeft = 0, right = 1 // tempLeft = 2 right = 3 // tL = 0 ri = 3
        //最后一次 tempLeft = 0 right = 7
        while (tempLeft <= right) {
            arr[tempLeft] = temp[t];
            t += 1;
            tempLeft += 1;
        }
    }
}

速度测试

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = new int[8000000];
    for(int i = 0; i < 8000000; i++) {
        arr[i] = (int)(Math.random() * 800000000);        //生成一个[0,8000000) 数
    }
    Date date1 = new Date();
    SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
    String format = simpleDateFormat.format(date1);
    System.out.println("排序前的时间是：" + format);

    int[] temp = new int[arr.length];
    mergeSort(arr,0,arr.length-1,temp);
    Date date2 = new Date();
    String format1 = simpleDateFormat.format(date2);
    System.out.println("排序后的时间是：" + format1);
}