【Java】归并排序算法

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

归并排序算法稳定，数组需要O(n)的额外空间，链表需要O(log(n))的额外空间，时间复杂度为O(nlog(n))，算法不是自适应的，不需要对数据的随机读取。

工作原理

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。

代码

public class MergeSortTest { public static void main(String[] args) { //测试数据 int A[] = { 1, 6, 4, 5, 2, 9, 7, 23, 56, 43, 99 }; // 排序前 System.out.println("排序前："); for (int a : A) { System.out.print(a + " "); } System.out.println(); // 排序 mergeSort(A); // 排序后 System.out.println("排序后："); for (int a : A) { System.out.print(a + " "); } System.out.println(); } // 排序入口 public static void mergeSort(int[] A) { sort(A, 0, A.length - 1); } //递归 public static void sort(int[] A, int start, int end) { if (start >= end) return; // 找出中间索引 int mid = (start + end) / 2; // 对左边数组进行递归 sort(A, start, mid); // 对右边数组进行递归 sort(A, mid + 1, end); // 合并 merge(A, start, mid, end); } // 将两个数组进行归并，归并前面2个数组已有序，归并后依然有序 public static void merge(int[] A, int start, int mid, int end) { int[] temp = new int[A.length];// 临时数组 int k = 0; int i = start; int j = mid + 1; while (i <= mid && j <= end) { // 从两个数组中取出较小的放入临时数组 if (A[i] <= A[j]) { temp[k++] = A[i++]; } else { temp[k++] = A[j++]; } } // 剩余部分依次放入临时数组（实际上两个while只会执行其中一个） while (i <= mid) { temp[k++] = A[i++]; } while (j <= end) { temp[k++] = A[j++]; } // 将临时数组中的内容拷贝回原数组中 （left-right范围的内容） for (int m = 0; m < k; m++) { A[m + start] = temp[m]; } } } 

对于算法，理解原理很重要。。。

配一张图

附页

GitHub源码：https://github.com/wzmyyj/MergeSort