數據結構——歸併排序

歸併排序

一：歸併排序基本介紹

歸併排序是利用歸併的思想實現的排序方法，該算法採用經典的分治策略（分治法是指將問題先進行劃分，劃分成一些小問題，然後在家進行遞歸求解，而治的階段則是將分的階段得到的各答案“修補”在一起，即分而治之）。

二：規避給排序思想示意圖

歸併排序先將待排序的數組進行劃分，如圖數組[8,4,5,7,1,3,6,2]，當進行完劃分之後會變成8，4，5，7，1，3，6，2單個數據。然後在進行治操作，整個過程會執行array.length-1次合併操作。
在治階段，我們需要將兩個已經有序的子序列合併成一個有序序列，比如上圖中最後一次合併，將[4,5,7,8],[1,2,3,6]兩個數組進行合併，合併成最終的 [1,2,3,4,5,6,7,8],實現步驟如下：

三：代碼

package 排序算法;

/*
    歸併排序

 */
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

public class MergetSort {
    public static void main(String[] args) {
      //  int[] array = {8,4,5,7,1,3,6,2};
        int[] array = new int[80000];
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            array[i] = (int)Math.random()*80000;
        }
        int[] temp = new int[array.length];
        Date date = new Date();
        SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        String format = simpleDateFormat.format(date);
        System.out.println(format);

        mergetSort(array,0,array.length-1,temp);

        Date date1 = new Date();
        String format1 = simpleDateFormat.format(date1);
        System.out.println(format1);

    }

    //分+合
    public static void mergetSort(int[] array,int left,int right,int[] temp){

        if (left<right){
            int mid = (left+right)/2;

            //向左分解
            mergetSort(array,left,mid,temp);
            //向右分解
            mergetSort(array,mid+1,right,temp);

            //合
            merge(array,left,mid,right,temp);
        }
    }

    //治
    /*
        array:待排序的數組
        left:數組最左邊
        mid:中間數，是左邊數組的最後一個
        right：右邊數組的最後一個
        temp:中轉數組
     */
    public static void merge(int[] array,int left,int mid,int right,int[] temp){
        int i = left;
        int j = mid+1;
        int t = 0; //作爲temp數組的下標值

        //一：比較，並將數組種的元素按照順序放到temp種
        while (i<=mid&&j<=right){
            if (array[i]<=array[j]){
                temp[t] = array[i];
                i++;
                t++;
            }else {
                temp[t] = array[j];
                j++;
                t++;
            }
        }
        //二：將左邊或者右邊剩餘的數據整體賦值到temp種
        while (i<=mid){
            temp[t] = array[i];
            i++;
            t++;
        }

        while (j<=right){
            temp[t] = array[j];
            j++;
            t++;
        }

        //三：將數據從temp中拷貝到array中
        t = 0;  //將t置零
        int tempLeft = left;    //
        while (tempLeft<=right){
            array[tempLeft] = temp[t];
            tempLeft++;
            t++;
        }

    }

}

歸併排序中主要還是理解遞歸調用的思想，要能夠理解在左右劃分數據以及在什麼時候進行治的操作
劃分數據時的真正步驟：