排序算法整理之归并排序

归并排序（Merge sort，台湾译作：合并排序）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。

归并操作的过程如下：

1.        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

2.        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

3.        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

4.        重复步骤3直到某一指针达到序列尾

5.        将另一序列剩下的所有元素直接复制到合并序列尾

 

如图：

归并排序中中两件事情要做：

第一：“分”,就是将数组尽可能的分，一直分到原子级别。

第二：“并”，将原子级别的数两两合并排序，最后产生结果。

代码实现：

public class MergeSort {/*** * 数组的划分 *  * @param array 待排序数组 * @param temparray 临时存放数组 * @param left 序列段的开始位置 * @param right 序列段的开始位置 */public static void mergeSort(int[] array, int[] temparray, int left,int right) {if (left < right) {// 取分割位置int middle = (left + right) / 2;// 递归划分数组左序列mergeSort(array, temparray, left, middle);// 递归划分数组右序列mergeSort(array, temparray, middle + 1, right);// 数组合并操作merge(array, temparray, left, middle + 1, right);}}/*** * 数组的两两合并操作 *  * @param array 待排序数组 * @param temparray 临时数组 * @param left 第一个区间段开始位置 * @param middle 第二个区间的开始位置 * @param right 第二个区间段结束位置 */public static void merge(int[] array, int[] temparray, int left,int middle, int right) {// 左指针尾int leftEnd = middle - 1;// 右指针头int rightStart = middle;// 临时数组的下标int tempIndex = left;// 数组合并后的length长度int tempLength = right - left + 1;// 先循环两个区间段都没有结束的情况while ((left <= leftEnd) && (rightStart <= right)) {// 如果发现有序列大，则将此数放入临时数组if (array[left] < array[rightStart])temparray[tempIndex++] = array[left++];elsetemparray[tempIndex++] = array[rightStart++];}// 判断左序列是否结束while (left <= leftEnd)temparray[tempIndex++] = array[left++];// 判断右序列是否结束while (rightStart <= right)temparray[tempIndex++] = array[rightStart++];// 交换数据for (int i = 0; i < tempLength; i++) {array[right] = temparray[right];right--;}}/** * @param args */public static void main(String[] args) {int[] array = {2,5,1,8,9,3};System.out.println("排序前："+Arrays.toString(array));mergeSort(array, new int[array.length], 0, array.length - 1);System.out.println("排序后："+Arrays.toString(array));}}

 

输出结果：

排序前：[2, 5, 1, 8, 9, 3]

排序后：[1, 2, 3, 5, 8, 9]