java实现归并排序算法

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。二路归并排序是一种稳定的算法。其时间复杂度为O(logn)。

归并操作的工作原理如下：
第一步：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
第二步：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
第三步：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
重复步骤3直到某一指针超出序列尾
将另一序列剩下的所有元素直接复制到合并序列尾

/**
 * 归并排序算法
 */
package sort;

import java.util.Arrays;

/**
 * @author 16026
 *
 */
public class MergerSort {

    private static void sort(int[] array, int start, int end) {
        if (start >= end)
            return;

        int mid = (start + end) >> 1;
        // 递归实现归并排序
        sort(array, start, mid);
        sort(array, mid + 1, end);
        mergerSort(array, start, mid, end);
    }

    // 将两个有序序列归并为一个有序序列(二路归并)
    private static void mergerSort(int[] array, int start, int mid, int end) {
        // TODO Auto-generated method stub
        int[] arr = new int[end + 1]; // 定义一个临时数组，用来存储排序后的结果
        int low = start; // 临时数组的索引
        int left = start;

        int center = mid + 1;
        // 取出最小值放入临时数组中
        while (start <= mid && center <= end) {
            arr[low++] = array[start] > array[center] ? array[center++] : array[start++];
        }

        // 若还有段序列不为空，则将其加入临时数组末尾

        while (start <= mid) {
            arr[low++] = array[start++];
        }
        while (center <= end) {
            arr[low++] = array[center++];
        }

        // 将临时数组中的值copy到原数组中
        for (int i = left; i <= end; i++) {
            array[i] = arr[i];
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] array = { 58, 48, 69, 87, 49, 59, 25, 35, 68, 48 };
        sort(array, 0, array.length - 1);
        System.out.println(Arrays.toString(array));
    }
}

运行结果如下：