通用类型的两路归并算法实现（一）-Java中int型归并排序的实现

       接下来我将用两篇文章给大家介绍一个通用类型的两路归并算法的实现，让大家体会到面向对象的真正力量与魅力，并借以让大家感受到Java面向对象核心思想--面向接口（抽象）编程之美。

        那就让我们从我们最常见也最熟悉的int型数组的归并算法起航，朝着我们的星辰大海出发吧！

         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。要想理解归并算法，我们先来看看对两个有序的数组如何进行升序（即由小到大）排序：

        设两个数组为a和b，很自然地，我们能想到用两个数组的第一个元素即a[0]和b[0]进行比较，将较小地结果放入结果数组，这里假设a[0]<b[0]，那么a[0]放入结果数组，由于a[1]>a[0],而b[0]>a[0],a[1]和b[0]大小无法确定，所以我们接着比较a[1]和b[0],...以此类推，谁小就放入结果数组，并用下一个元素进行比较，直到某个数组所有元素放入结果数组，然后只需要把另一数组剩下的元素依次放入结果数组中，代码如下所示：

    //对有序数组a[]和b[]进行排序    private int[] mergeArray(int a[], int b[]) {        int[] result = new int[a.length + b.length];        //分别代表a,b,result数组的下标指示器        int i = 0;        int j = 0;        int k = 0;        while (i < a.length && j < b.length) {            if (a[i] < b[j])                result[k++] = a[i++];            else                result[k++] = b[j++];        }        //判定a数组是否有剩余，如果有将a数组剩余元素放入结果数组        while (i < a.length)            result[k++] = a[i++];        //判定b数组是否有剩余，如果有将b数组剩余元素放入结果数组        while (j < b.length)            result[k++] = b[j++];        return result;    }

    我们可以看到，对有序数组的排序的时间复杂度为O（n），效率非常好。那我们是否可以利用这个操作对数组进行排序呢？如果可以的话，那么核心问题就是如何得到有序数组？

   聪明如你，我想你已经猜到了，我们可以把待排序数组拆分为A、B两个数组（两路归并），然后对AB数组进行同样地拆分，直到拆分出来的数组只含有一个元素，一个元素的数组自然可以看作是有序了，那么，很自然，我们将这些单个元素的数组两两按照上面类似地做法进行排序，最终就可以得到一个排序好的数组，这也是归并算法的核心思想，实现代码如下：

import java.util.Arrays;/* *两路归并算法实现 */public class MergeSort {    /**     * 对数组array中start到end之间元素进行排序     * @param array 待排序数组     * @param start 排序起始索引     * @param end 排序截止索引     * @return 输出有序数组     */    public static int[] sort(int[] array, int start, int end) {        int mid = (start + end) / 2;        if (start < end) {            // 左边有序            sort(array, start, mid);            // 右边有序            sort(array, mid + 1, end);            // 左右归并            merge(array, start, mid, end);        }        return array;    }    public static void merge(int[] array, int start, int middle, int end) {        //用于存储中间结果        int[] temp = new int[end - start + 1];        //分别代表a,b,temp临时数组的下标指示器        int i = start;        int j = middle + 1;        int k = 0;        // 把较小的数先移到中间结果数组中        while (i <= middle && j <= end) {            if (array[i] < array[j]) {                temp[k++] = array[i++];            } else {                temp[k++] = array[j++];            }        }        //判定a数组是否有剩余，如果有将a数组剩余元素放入结果数组        while (i <= middle) {            temp[k++] = array[i++];        }        //判定b数组是否有剩余，如果有将b数组剩余元素放入结果数组        while (j <= end) {            temp[k++] = array[j++];        }        // 将中间结果写入到最终结果中        for (int l = 0; l < temp.length; l++) {            array[l + start] = temp[l];        }    }}

好的，我们针对int型数组的归并排序算法就大功告成了！那么，接下来，我们要如何让我们的这个算法能对任意类型的数组进行排序呢？