排序算法之归并排序-蒲公英云

排序算法之归并排序

归并排序（MERGE-SORT）
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，称为二路归并。

算法描述
归并操作的工作原理如下：
第一步：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
第二步：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
第三步：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
重复步骤3直到某一指针超出序列尾
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：

package com.study.heap;
import java.util.Arrays;
/**
 * @Title: MergeSort
 * @Description:
 * @author: youqing
 * @version: 1.0
 * @date: 2018/11/17 11:07
 */
public class MergeSort {
    public static void main(String []args){
        int []arr = {9,5,4,1,3,7,8,2,6};
        sort(arr);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
    public static void sort(int []arr){
        int []temp = new int[arr.length];//在排序前，先建好一个长度等于原数组长度的临时数组，避免递归中频繁开辟空间
        sort(arr,0,arr.length-1,temp);
    }
    private static void sort(int []arr,int left,int right,int []temp){
        if(left < right){
            int mid = (left + right)/2;
            sort(arr,left,mid,temp);//左边归并排序，使得左子序列有序
            sort(arr,mid+1,right,temp);//右边归并排序，使得右子序列有序
            merge(arr,left,mid,right,temp);//将两个有序子数组合并操作
        }
    }
    private static void merge(int []arr,int left,int mid,int right,int []temp){
        int i = left;//左序列指针
        int j = mid+1;//右序列指针
        int t = 0;//临时数组指针
        while (i <= mid && j<= right){
            if(arr[i]<arr[j]){
                temp[t++] = arr[i++];
            }else{
                temp[t++] = arr[j++];
            }
        }
        while (i <= mid){//将左边剩余元素填充进temp中
            temp[t++] = arr[i++];
        }
        while (j <= right){//将右序列剩余元素填充进temp中
            temp[t++] = arr[j++];
        }
        t = 0;
        //将temp中的元素全部拷贝到原数组中
        while (left <= right){
            arr[left++] = temp[t++];
        }
    }
}