归并排序

将两个或两个以上的有序表组合成一个新的有序表

   1 /**
  2  * 
  3  *归并排序：Java
  4  * 
  5  * 
  6  */
  7 
  8 public class MergeSort {
  9 
 10     /*
 11      * 将一个数组中的两个相邻有序区间合并成一个
 12      *
 13      * 参数说明：
 14      *     a -- 包含两个有序区间的数组
 15      *     start -- 第1个有序区间的起始地址。
 16      *     mid   -- 第1个有序区间的结束地址。也是第2个有序区间的起始地址。
 17      *     end   -- 第2个有序区间的结束地址。
 18      */
 19     public static void merge(int[] a, int start, int mid, int end) {
 20         int[] tmp = new int[end-start+1];    // tmp是汇总2个有序区的临时区域
 21         int i = start;            // 第1个有序区的索引
 22         int j = mid + 1;        // 第2个有序区的索引
 23         int k = 0;                // 临时区域的索引
 24 
 25         while(i <= mid && j <= end) {
 26             if (a[i] <= a[j])
 27                 tmp[k++] = a[i++];
 28             else
 29                 tmp[k++] = a[j++];
 30         }
 31 
 32         while(i <= mid)
 33             tmp[k++] = a[i++];
 34 
 35         while(j <= end)
 36             tmp[k++] = a[j++];
 37 
 38         // 将排序后的元素，全部都整合到数组a中。
 39         for (i = 0; i < k; i++)
 40             a[start + i] = tmp[i];
 41 
 42         tmp=null;
 43     }
 44 
 45     /*
 46      * 归并排序(从上往下)
 47      *
 48      * 参数说明：
 49      *     a -- 待排序的数组
 50      *     start -- 数组的起始地址
 51      *     endi -- 数组的结束地址
 52      */
 53     public static void mergeSortUp2Down(int[] a, int start, int end) {
 54         if(a==null || start >= end)
 55             return ;
 56 
 57         int mid = (end + start)/2;
 58         mergeSortUp2Down(a, start, mid); // 递归排序a[start...mid]
 59         mergeSortUp2Down(a, mid+1, end); // 递归排序a[mid+1...end]
 60 
 61         // a[start...mid] 和 a[mid...end]是两个有序空间，
 62         // 将它们排序成一个有序空间a[start...end]
 63         merge(a, start, mid, end);
 64     }
 65 
 66 
 67     /*
 68      * 对数组a做若干次合并：数组a的总长度为len，将它分为若干个长度为gap的子数组；
 69      *             将"每2个相邻的子数组" 进行合并排序。
 70      *
 71      * 参数说明：
 72      *     a -- 待排序的数组
 73      *     len -- 数组的长度
 74      *     gap -- 子数组的长度
 75      */
 76     public static void mergeGroups(int[] a, int len, int gap) {
 77         int i;
 78         int twolen = 2 * gap;    // 两个相邻的子数组的长度
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 80         // 将"每2个相邻的子数组" 进行合并排序。
 81         for(i = 0; i+2*gap-1 < len; i+=(2*gap))
 82             merge(a, i, i+gap-1, i+2*gap-1);
 83 
 84         // 若 i+gap-1 < len-1，则剩余一个子数组没有配对。
 85         // 将该子数组合并到已排序的数组中。
 86         if ( i+gap-1 < len-1)
 87             merge(a, i, i + gap - 1, len - 1);
 88     }
 89 
 90     /*
 91      * 归并排序(从下往上)
 92      *
 93      * 参数说明：
 94      *     a -- 待排序的数组
 95      */
 96     public static void mergeSortDown2Up(int[] a) {
 97         if (a==null)
 98             return ;
 99 
100         for(int n = 1; n < a.length; n*=2)
101             mergeGroups(a, a.length, n);
102     }
103 
104     public static void main(String[] args) {
105         int i;
106         int a[] = {80,30,60,40,20,10,50,70};
107 
108         System.out.printf("before sort:");
109         for (i=0; i