七大排序算法之歸併排序

前言

雖然歸併排序在七大排序算法中，不是那麼的出衆，但是畢竟人家是一個穩定的算法，所以，技多不壓身，何樂爲不爲呢

原理

還是一個分治的思想，將一個數組分爲兩部分，然後對左邊歸併排序，對右邊歸併排序，再將兩個有序子數組合並即可，那麼怎麼合併兩個數組呢，簡單一點的辦法就是創建一個臨時數組，然後不斷遍歷二個數組的元素，將較小者放入臨時數組，知道其中一個數組元素遍歷完畢，在將另一個數組中剩餘的元素附加到臨時數組末尾即可。

代碼

public class MergeSort {
	//歸併排序
	//分治，將數組分爲兩組，最後再將有序的多組數據合併即可
	
	//時間複雜度固定爲  n*logn
	public static void main(String[] args) {
		int[] arr = { 6, 3, 8, 2, 9, 1 };
		System.out.println("排序前數組爲：");
		for (int num : arr) {
			System.out.print(num + " ");
		}
		sort(arr);
		System.out.println();
		System.out.println("排序後的數組爲：");
		for (int num : arr) {
			System.out.print(num + " ");
		}
	}

	public static void sort(int[] arr) {
		int[] temp = new int[arr.length];// 在排序前，先建好一個長度等於原數組長度的臨時數組，避免遞歸中頻繁開闢空間
		sort(arr, 0, arr.length - 1, temp);
	}

	private static void sort(int[] arr, int left, int right, int[] temp) {
		if (left < right) {
			int mid = (left + right) / 2;
			sort(arr, left, mid, temp);// 左邊歸併排序，使得左子序列有序
			sort(arr, mid + 1, right, temp);// 右邊歸併排序，使得右子序列有序
			merge(arr, left, mid, right, temp);// 將兩個有序子數組合並操作
		}
	}

	private static void merge(int[] arr, int left, int mid, int right, int[] temp) {
		int i = left;// 左序列指針
		int j = mid + 1;// 右序列指針
		int t = 0;// 臨時數組指針
		while (i <= mid && j <= right) {
			if (arr[i] <= arr[j]) {
				temp[t++] = arr[i++];
			} else {
				temp[t++] = arr[j++];
			}
		}
		while (i <= mid) {// 將左邊剩餘元素填充進temp中
			temp[t++] = arr[i++];
		}
		while (j <= right) {// 將右序列剩餘元素填充進temp中
			temp[t++] = arr[j++];
		}
		t = 0;
		// 將temp中的元素全部拷貝到原數組中
		while (left <= right) {
			arr[left++] = temp[t++];
		}
	}
}

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