java归并排序

灰太狼 2023-10-18 14:51 6阅读 0赞

**和选择排序一样，归并排序的性能不受输入数据的影响，但表现比选择排序好的多，因为始终都是O(n log n）的时间复杂度。代价是需要额外的内存空间。**

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。归并排序是一种稳定的排序方法。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，下面是一个归并排序的动态展示过程，

![在这里插入图片描述][20190313085353758.gif]

**归并排序属于牺牲时间换空间的一种算法，对于数据量大的数据采用归并排序是比较合适的，归并排序的执行过程可描述如下：**

*  把长度为n的输入序列分成两个长度为n/2的子序列；
 *  对这两个子序列分别采用归并排序；
 *  将两个排序好的子序列合并成一个最终的排序序列。

简单来说，就是对一个数组不断执行切分，切分后排序，再组合的过程，弄清楚了流程，我们来看看代码，

package com.youfan.common.util;
    
    import java.util.Arrays;
    
    /**
     * 归并排序
     * @author asus
     *
     */
    public class MergeSorted {
    	
    	public static void main(String[] args) {
    		int[] arr = {18,99,177,67,89,56,101,34};
    		System.out.println(Arrays.toString(mergeSort(arr)));
    	}
    	
    	//数组递归拆分
    	public static int[] mergeSort(int[] arr){
    		if(arr.length < 2){
    			return arr;
    		}
    		int middle = arr.length / 2;
    		int[] left = Arrays.copyOfRange(arr, 0, middle);
    		int[] right = Arrays.copyOfRange(arr, middle, arr.length);
    		return merge(mergeSort(left),mergeSort(right));
    	}
    	
    	//数据合并
    	public static int[] merge(int[] left,int[] right){
    		
    		int[] result = new int[left.length + right.length];
    		for(int index = 0,i=0,j=0;index < result.length;index ++){
    			if(i>=left.length){
    				result[index] = right[j++];
    			}else if (j>= right.length) {
    				result[index] = left[i++];
    			}else if(left[i] > right[j]){
    				result[index] = right[j++];
    			}else{
    				result[index] = left[i++];
    			}
    		}
    		return result;
    	}
    	
    }

运行上述代码，可以看到控制台的输出结果 ：  
![在这里插入图片描述][20190222235243492.png]

简单分析一下归并排序的执行效率可以知道：  
最佳情况：T(n) = O(n)  
最差情况：T(n) = O(nlogn)  
平均情况：T(n) = O(nlogn)

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