ForkJoin实现归并排序

废话不多说，喜欢直接上代码，我写的有注释，不懂的可以直接问。

一。普通归并排序

import java.util.Random;

/**
 * 功能描述 : 普通归并排序
 *
 * @author Ziyear 2020-05-21 19:38
 */
public class MergeSort {
    private static int MAX = 100000;
    private static int[] arr = new int[MAX];

    static {
        Random random = new Random();
        for (int i = 1; i <= MAX; i++) {
            arr[i - 1] = random.nextInt(MAX);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        long start = System.currentTimeMillis();
        sort(arr);
        long end = System.currentTimeMillis();
        //打印排序用时
        System.out.println(end - start);
    }

    /**
     * 功能描述 : 归并排序（每次讲数组分成大小两个部分，并不是排序完成，需要递归）
     *
     * @param arr 要排序的数组
     * @param lo  最左侧下标位置
     * @param mid 中间下标位置
     * @param hi  最右侧下标位置
     * @author Ziyear 2020-5-21 19:47
     */
    public static void merge(int[] arr, int lo, int mid, int hi) {
        // 第一步，复制数组
        int i = lo;
        int j = mid + 1;
        int[] temp = new int[arr.length];
        if (hi - lo >= 0) System.arraycopy(arr, lo, temp, lo, hi - lo);
        // 第二步，移动指针进行排序
        for (int k = lo; k < hi; k++) {
            // 左边用尽
            if (i > mid) {
                arr[k] = temp[j++];
            }
            // 右边用尽
            else if (j > hi) {
                arr[k] = temp[i++];
            }
            // 左边大于右边
            else if (temp[j] < temp[i]) {
                arr[k] = temp[j++];
            }
            // 右边大于左边
            else {
                arr[k] = temp[i++];
            }
        }
    }

    public static void sort(int[] arr) {
        sort(arr, 0, arr.length - 1);
    }

    public static void sort(int[] arr, int lo, int hi) {
        if (hi <= lo) {
            return;
        }
        int mid = lo + (hi - lo) / 2;
        // 左半边排序
        sort(arr, lo, mid);
        // 右半边排序
        sort(arr, mid + 1, hi);
        // 归并
        merge(arr, lo, mid, hi);
    }
}

打印耗时：2493

二。ForkJoin框架实现的归并排序

import java.util.Arrays;
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ForkJoinPool;
import java.util.concurrent.ForkJoinTask;
import java.util.concurrent.RecursiveTask;

/**
 * 功能描述 : ForkJoinPool实现归并排序
 *
 * @author Ziyear 2020-05-21 19:57
 */
public class ForkJoinMergeSort {
    private static int MAX = 100000;
    private static int[] arr = new int[MAX];

    static {
        Random random = new Random();
        for (int i = 1; i <= MAX; i++) {
            arr[i - 1] = random.nextInt(MAX);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        long start = System.currentTimeMillis();

        ForkJoinPool pool = new ForkJoinPool();
        MergeSortTask task = new MergeSortTask(arr);
        ForkJoinTask taskResult = pool.submit(task);

        try {
            taskResult.get();
        } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(end - start);
    }

    static class MergeSortTask extends RecursiveTask {

        private int[] source;

        public MergeSortTask(int[] source) {
            this.source = source;
        }

        @Override
        protected int[] compute() {
            int length = source.length;
            // 如果条件成立，说明任务中要进行排序的集合还不够小
            if (length > 2) {
                int mid = length / 2;

                // 拆分成两个子任务
                MergeSortTask task1 = new MergeSortTask(Arrays.copyOf(source, mid));
                task1.fork();

                MergeSortTask task2 = new MergeSortTask(Arrays.copyOfRange(source, mid, length));
                task2.fork();

                // 将两个有序的数组，合并成一个有序的数组
                int[] result1 = task1.join();
                int[] result2 = task2.join();
                return joinInts(result1, result2);
            }
            // 集合中只有一个或者两个元素，可以进行这两个元素的比较排序了
            else {
                if (length == 1 || source[0] < source[1]) {
                    return source;
                } else {
                    int[] temp = new int[length];
                    temp[0] = source[1];
                    temp[1] = source[0];
                    return temp;
                }
            }
        }

        /**
         * 功能描述 : 将两个有序数组合并起来
         *
         * @param arr1 数组1
         * @param arr2 数组2
         * @return {@link int[]}
         * @author Ziyear 2020-5-21 20:12
         */
        private int[] joinInts(int[] arr1, int[] arr2) {
            int left = 0;
            int right = 0;
            int[] mergeArr = new int[arr1.length + arr2.length];
            if (mergeArr.length == 0) {
                return null;
            }
            for (int i = 0; i < arr1.length + arr2.length; i++) {
                if (arr1.length == left) {
                    mergeArr[i] = arr2[right];
                    right++;
                    continue;
                } else if (arr2.length == right) {
                    mergeArr[i] = arr1[left];
                    left++;
                    continue;
                }
                if (arr1[left] <= arr2[right]) {
                    mergeArr[i] = arr1[left];
                    left++;
                } else {
                    mergeArr[i] = arr2[right];
                    right++;
                }
            }
            return mergeArr;
        }
    }
}

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