归并排序：步骤讲解与代码实现

归并排序 

　　在一些常用的排序中，归并排序在时间开销上来说可以是排序中的最佳实践之一（时间复杂度=n*log n），今天我们就来看看归并是如何实现的。

　　归并排序大致可以分为两步：

　　　　1、将数组从中间分开，对两边分别排序。

　　　　2、将两个有序的数组进行合并。

　　所以实现归并排序主要也就是解决这两个问题。

　　下图是归并排序的大致步骤，红线代表将数组拆开，蓝箭头代表将拆后的数组分别处理，红箭头代表将数组排序后返回

 

问题1：如何将数组分开，并进行分别排序？

答：使用递归实现

问题2：如何将两个有序的数组进行合并排序？

假设如上图的第二行中，需要合并（2,4,5,8）和（1,3,6,7）两个数组。

1，因为这两个数组都是增序的，只需要比较俩个数组的第一个数，那么比较小的数必然是两数组中最小的数。

　　例：比较（2,4,5,8）的2 和（1,3,6,7）的1，那么1必然是两数组中最小的数。

2，将这个数放入一个新的数组。

　　例：将1放入数组a[]中，两数组还有（2,4,5,8）的2 和（3,6,7）

3，再次重复第1步。

.....

如此比较直到其中一个数组结束，将另一个数组剩下的值全部放入数组a

 那么数组a便是排好序的数组。

代码实现：

public class MergesSort {    //排序函数，target为要排序的数组，       // begin和end为要排序的区间的开始和结束坐标    public void mergeSort(int target[],int begin,int end){        //当要排序的数组区间只有一个数时直接返回        if((end-begin)==0){            return ;        }        //当排序的数组区间有两个数时，对这两个数进行比较        if((end-begin==1)){            sortS2B(target,begin,end);            return ;        }        //当要排序的数组大于2个时，我们就分割此数组的区间，分别排序；        int mid=(begin+end)/2;        mergeSort(target,begin,mid);        mergeSort(target,mid+1,end);                //将排序好的俩数组的区间进行合并排序                //创建一个数组用于存放排好序的数组，大小就是区间大小        int temp[]=new int[end-begin+1];        //存放第一个数组的开始坐标        int p1=begin;        //存放第二个数组的开始坐标        int p2=mid+1;        //存放temp数组最近一次存放的数的坐标,初始为0        int p3=0;
　　　　　　        while(p1<=mid&&p2<=end){            //将小的数存到temp数组            if(target[p1]<target[p2]){                temp[p3]=target[p1];                p3++;                p1++;            }else{                temp[p3]=target[p2];                p3++;                p2++;            }        }        //检查是否还有没有插入的        while(p1<=mid){            temp[p3]=target[p1];            p3++;            p1++;        }        while(p2<=end){            temp[p3]=target[p2];            p3++;            p2++;        }        //将排好的数组temp与原target的替换        System.arraycopy(temp, 0, target, begin, temp.length);    }
    //将数组target的a和b坐标的两个数按small to big从小到大排序    public void sortS2B(int target[],int begin,int end){        //如果begin>end,进行交换        if(target[begin]>target[end]){            int temp=target[begin];            target[begin]=target[end];            target[end]=temp;        }        return ;    }        public static void main(String[] args) {        MergesSort ms=new MergesSort();                int a[]={8,-6,2,-7,9,-23,2,7,4,67,1,8};        //注意第三个参数是数组的结束坐标，应该因为数组是从0开始的，所以结束的坐标需要数组的长度-1        ms.mergeSort(a,0,a.length-1);        int i=0;        while(i<a.length){            System.out.print(a[i++]+"  ");        }    }    }    

 

代码测试：

    //测试代码        public static void main(String[] args) {        MergesSort ms=new MergesSort();                int a[]={8,-6,2,-7,9,-23,2,7,4,67,1,8};        //注意第三个参数是数组的结束坐标，因为数组是从0开始的，所以结束的坐标需要数组的长度-1        ms.mergeSort(a,0,a.length-1);        int i=0;        while(i<a.length){            System.out.print(a[i++]+"  ");        }    }

结果：

写此博客希望以后忘记的时候能够回顾一下，代码如果有不对的地方，请大佬们指正，谢谢~