排序算法之归并排序

古城微笑少年丶 2022-11-02 13:28 141阅读 0赞

> 归并排序  
>      \* 数组分为左右两个子数组，按序依次比较子数组中每个元素大小，将小的元素放入新的临时数组中。  
> 时间复杂度O(nlog2n);  
> 空间复杂度O(n);  
> 稳定

public static void main(String[] args) {
            int[] array = {9, 6, 11, 3, 5, 12, 8, 7, 10, 15, 14, 4, 1, 13, 2};
            System.out.println("=======归并排序=======");
            sort(array);
            for (int i : array) {
                System.out.print(i + " ");
            }
        }
    
        public static void sort(int[] arr) {
            //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
            int[] temp = new int[arr.length];
            sort(arr, 0, arr.length - 1, temp);
        }
    
        /**
         * 递归调用完成归并排序
         * 四个参数：
         * 需要排序的数组
         * 左指针所指index
         * 右指针所指index
         * 临时数组
         */
        static void sort(int[] arr, int left, int right, int[] temp) {
            if (left < right) {
                int mid = (left + right) / 2;
                //左边归并排序，使得左子序列有序
                sort(arr, left, mid, temp);
                //右边归并排序，使得右子序列有序
                sort(arr, mid + 1, right, temp);
                //将两个有序子数组合并操作
                merge(arr, left, mid, right, temp);
            }
        }
    
        /**
         * 五个参数：
         * 需要排序的数组
         * 左侧子数组的开始位置
         * 右侧子数组的开始位置
         * 需要排序的数组结束位置
         * 临时数组
         */
        static void merge(int[] arr, int left, int mid, int right, int[] temp) {
            //左序列指针
            int i = left;
            //右序列指针
            int j = mid + 1;
            //临时数组指针
            int t = 0;
            while (i <= mid && j <= right) {
                temp[t++] = arr[i] <= arr[j] ? arr[i++] : arr[j++];
            }
            //将左边剩余元素填充进temp中
            while (i <= mid) {
                temp[t++] = arr[i++];
            }
            //将右序列剩余元素填充进temp中
            while (j <= right) {
                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++];
            }
        }