外部排序-二路归并排序

        归并（Merge）排序法是将两个（或两个以上）有序表合并成一个新的有序表，即把待排序序列分为若干个子序列，每个子序列是有序的，然后再把有序子序列合并为整体有序序列。

归并排序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2-路归并。

时间复杂度为O(nlogn)，空间复杂度为 O(n)，归并排序比较占用内存，但却效率高且是稳定的算法。

以下为递归实现的版本：

package fsd.cfs;
import java.util.Arrays;
public class MergeSort {

    public static void mergeSort(int[] data){
        System.out.println("开始排序：");
        sort(data,0,data.length-1);
    }
    /*将索引从left到right范围的数组元素进行归并排序
     * data 待排序数组
     * left 待排序数组的第一个元素索引
     * right 待排序数组的最后一个元素索引
     */
    private static void sort(int[] data, int left, int right) {
        if(left<right){
            //找出中间索引
            int center=(left+right)/2;
            //对左边数组进行递归
            sort(data,left,center);
            //对右边数组进行递归
            sort(data,center+1,right);
            //合并
            merge(data,left,center,right);
           
        }
    }
    /*将两个数组进行归并，归并前两个数组已经有序，归并后依然有序
     * data 数组对象
     * left 左数组的第一个元素的索引
     * center 左数组的最后一个元素的索引，center+1是右数组第一个元素的索引
     * right 右数组的最后一个元素的索引
     */
    private static void merge(int[] array, int left, int center, int right) {
        int [] tmpArr=new int[array.length];
        int mid=center+1;
        //third记录中间数组的索引
        int third=left;
        int tmp=left;
        while(left<=center&&mid<=right){
            //从两个数组中取出最小的放入中间数组
            if(array[left] <= array[mid]){
                tmpArr[third++]=array[left++];
            }else{
                tmpArr[third++]=array[mid++];
            }
        }
        //剩余部分依次放入中间数组
        while(mid<=right){
            tmpArr[third++]=array[mid++];
        }
        while(left<=center){
            tmpArr[third++]=array[left++];
        }
        //将中间数组中的内容复制回原数组
        while(tmp<=right){
            array[tmp]=tmpArr[tmp++];
        }
        System.out.println(Arrays.toString(array));
    }
    public static void main(String[] args) {
        int[] data = {4,10,20,1,-9,6};
        System.out.println("排序之前：\n"+Arrays.toString(data));
        mergeSort(data);
        System.out.println("排序之后：\n"+Arrays.toString(data));
    }

}