Java排序算法：归并排序

 Java排序算法（九）：归并排序

归并排序（Merge）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。

归并排序算法稳定，数组需要O(n)的额外空间，链表需要O(log(n))的额外空间，时间复杂度为O(nlog(n))，算法不是自适应的，不需要对数据的随机读取。

工作原理：

1、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

2、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

3、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

4、重复步骤3直到某一指针达到序列尾

5、将另一序列剩下的所有元素直接复制到合并序列尾

代码实现：

[java] view plain copy print ?

1. public class MergeSortTest {  
2.   
3.     public static void main(String[] args) {  
4.         int[] data = new int[] { 5, 3, 6, 2, 1, 9, 4, 8, 7 };  
5.         print(data);  
6.         mergeSort(data);  
7.         System.out.println("排序后的数组：");  
8.         print(data);  
9.     }  
10.   
11.     public static void mergeSort(int[] data) {  
12.         sort(data, 0, data.length - 1);  
13.     }  
14.   
15.     public static void sort(int[] data, int left, int right) {  
16.         if (left >= right)  
17.             return;  
18.         // 找出中间索引  
19.         int center = (left + right) / 2;  
20.         // 对左边数组进行递归  
21.         sort(data, left, center);  
22.         // 对右边数组进行递归  
23.         sort(data, center + 1, right);  
24.         // 合并  
25.         merge(data, left, center, right);  
26.         print(data);  
27.     }  
28.   
29.     /** 
30.      * 将两个数组进行归并，归并前面2个数组已有序，归并后依然有序 
31.      *  
32.      * @param data 
33.      *            数组对象 
34.      * @param left 
35.      *            左数组的第一个元素的索引 
36.      * @param center 
37.      *            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 
38.      * @param right 
39.      *            右数组最后一个元素的索引 
40.      */  
41.     public static void merge(int[] data, int left, int center, int right) {  
42.         // 临时数组  
43.         int[] tmpArr = new int[data.length];  
44.         // 右数组第一个元素索引  
45.         int mid = center + 1;  
46.         // third 记录临时数组的索引  
47.         int third = left;  
48.         // 缓存左数组第一个元素的索引  
49.         int tmp = left;  
50.         while (left <= center && mid <= right) {  
51.             // 从两个数组中取出最小的放入临时数组  
52.             if (data[left] <= data[mid]) {  
53.                 tmpArr[third++] = data[left++];  
54.             } else {  
55.                 tmpArr[third++] = data[mid++];  
56.             }  
57.         }  
58.         // 剩余部分依次放入临时数组（实际上两个while只会执行其中一个）  
59.         while (mid <= right) {  
60.             tmpArr[third++] = data[mid++];  
61.         }  
62.         while (left <= center) {  
63.             tmpArr[third++] = data[left++];  
64.         }  
65.         // 将临时数组中的内容拷贝回原数组中  
66.         // （原left-right范围的内容被复制回原数组）  
67.         while (tmp <= right) {  
68.             data[tmp] = tmpArr[tmp++];  
69.         }  
70.     }  
71.   
72.     public static void print(int[] data) {  
73.         for (int i = 0; i < data.length; i++) {  
74.             System.out.print(data[i] + "\t");  
75.         }  
76.         System.out.println();  
77.     }  
78.   
79. }  

 

运行结果：

[java] view plain copy print ?

1. 5   3   6   2   1   9   4   8   7     
2. 3   5   6   2   1   9   4   8   7     
3. 3   5   6   2   1   9   4   8   7     
4. 3   5   6   1   2   9   4   8   7     
5. 1   2   3   5   6   9   4   8   7     
6. 1   2   3   5   6   4   9   8   7     
7. 1   2   3   5   6   4   9   7   8     
8. 1   2   3   5   6   4   7   8   9     
9. 1   2   3   4   5   6   7   8   9     
10. 排序后的数组：  
11. 1   2   3   4   5   6   7   8   9  

http://blog.csdn.net/apei830/article/details/6591632

 

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