排序算法之归并排序

归并排序

package com.sort;

import java.util.Arrays;

/**
 * @Author Handsome
 * @Date 2022/8/13 9:43
 * @Version 1.0
 */
public class 归并排序 {

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {2, 35, 520, 11, 88};
        int[] temp = new int[arr.length]; // 归并排序需要一个额外的空间
        mergeSort(arr, 0, arr.length - 1, temp);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
        // 输出 [2, 11, 35, 88, 520]
    }

    // 分+合方法
    public static void mergeSort(int[] arr, int left, int right, int[] temp) {
        if (left < right) {
            int mid = (left + right) / 2; // 中间索引
            // 向左递归进行分解
            mergeSort(arr, left, mid, temp);
            // 向右递归进行分解
            mergeSort(arr, mid + 1, right, temp);
            // 合并
            merge(arr, left, mid, right, temp);
        }
    }

    /**
     * @param arr   排序的原始数组
     * @param left  左边有序序列的初始索引
     * @param mid   中间索引
     * @param right 右边索引
     * @param temp  临时数组
     */
    // 合并的方法
    public static void merge(int[] arr, int left, int mid, int right, int[] temp) {
        int i = left; // 初始化i，左边有序序列的初始索引
        int j = mid + 1; // 初始化j，右边有序序列的初始索引
        int t = 0; // 指向temp数组的当前索引

        // 1.先把左右两边的数据按照规则填充到temp数组
        // 直到左右两边的有序序列，有一边处理完毕为止
        while (i <= mid && j <= right) { // 继续
            // 如果左边的有序序列的当前元素，小于等于右边有序序列的当前元素
            // 即将左边的当前元素，填充到temp数组
            // 然后t++,i++
            if (arr[i] <= arr[j]) {
                temp[t] = arr[i];
                t += 1;
                i += 1;
            } else { // 反之，将右边有序序列的当前元素，填充到temp数组
                temp[t] = arr[j];
                t += 1;
                j += 1;
            }
        }

        // 2.把有剩下数据的一边的数据依次全部填充到temp
        while (i <= mid) { // 左边的有序序列还有剩余的元素，就全部填充到temp
            temp[t] = arr[i];
            t += 1;
            i += 1;
        }

        while (j <= right) { // 右边的有序序列还有剩余的元素，就全部填充到temp
            temp[t] = arr[j];
            t += 1;
            j += 1;
        }

        // 3.将temp数组的元素拷贝到arr
        // 并不是每次都拷贝所有
        t = 0;
        int tempLeft = left;
        while (tempLeft <= right) {
            arr[tempLeft] = temp[t];
            t += 1;
            tempLeft += 1;
        }
    }
}

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