经典排序算法——归并排序

归并排序

归并合并简单来说就是先将数组分成组，然后再将组有序的合并起来。

我们可以拿一个例子来分析一下。

1  3  5  2  7  4  0

我们将上面的数组分成两两一组（剩下不够一组的则单独分成一组）。

【1  3】【5  2】【7  4】【0】

拿出两个组来进行有序的合并。

【1  3】【5  2】合并为【1  2  3  5】

【4  7】【0】合并为【0  4  7】

所以现在得到的是1  2  3  5  0  2  7

继续分组【1  2  3  5】【0  4  7】

有序合并【0  1  2  3  4  5  7】

下面我们来详细的说一下合并的过程。

下面把 s1 和 s2 向后移动到下面的子数组即可。直到 s2 超出数组长度。

下面我们用 java 来算法实现一下这个算法。

        public static void merge(int[] array,int gap){
	    int start1 = 0;
		int end1 = start1 + gap - 1;
		int start2 = end1 + 1;
		int end2 = start2 + gap - 1 < array.length ? start2 + gap - 1 :  array.length - 1;
		//排序
		int [] tmp = new int[array.length];
		int i = 0;
		while(start2 < array.length){
			//两个归并段是否都有数据
			while(start1 <= end1 && start2 <= end2){
				if(array[start1] < array[start2]){
					tmp[i++] = array[start1++];
				}else{
					tmp[i++] = array[start2++];
				}
			}
			while(start1 <= end1){
				tmp[i++] = array[start1++];
			}
			while(start2 <= end2){
				tmp[i++] = array[start2++];
			}
			start1 = end2 + 1;
			end1 =  start1 + gap - 1;
			start2 = end1 + 1;
			end2 = start2 + gap - 1 < array.length ? start2 + gap - 1 :  array.length - 1;
		}
		while(start1 < array.length){
			tmp[i++] = array[start1++];
		}
		for(int j = 0;j < tmp.length;j++){
			array[j] = tmp[j];
		}
	}
	public static void mergeSort(int[] array){
		for(int i = 1;i < array.length;i = i*2){
			merge(array,i);
		}
	}

结果测试：

int[] array ={12,5,9,34,6,8,33,56,89,0,7,4,22,59,77};
		int[] array2 = {23,4,34,54,65,76,22,3,56,13,35,28,32,43,5};
		int[] array3 = {12,5,22,4,12,10,6};
		//归并
		mergeSort(array);
		mergeSort(array2);
		mergeSort(array3);
		System.out.println(Arrays.toString(array));
		System.out.println(Arrays.toString(array2));
		System.out.println(Arrays.toString(array3));

结果为：

[0, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 12, 22, 33, 34, 56, 59, 77, 89]
[3, 4, 5, 13, 22, 23, 28, 32, 34, 35, 43, 54, 56, 65, 76]
[4, 5, 6, 10, 12, 12, 22]