算法筆記七、歸併排序代碼實現

package com.hao.firstdemo.datastruct.sort;

import java.util.Arrays;

/**
 * @author haoxiansheng
 * @data 2020/5/8 21:44
 */
public class MergeSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {8, 4, 5, 7, 1, 3, 6, 2};
        int[] temp = new int[arr.length]; //歸併排序需要額外的空間
        mergerSort(arr, 0, arr.length - 1, temp);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }

    /**
     * 分+合
     *
     * @param arr
     * @param left
     * @param right
     * @param temp
     * @return
     */
    public static int[] mergerSort(int[] arr, int left, int right, int[] temp) {
        if (left < right) {
            int mid = (left + right) / 2; // 中間索引
            // 向左遞歸進行分解
            mergerSort(arr, left, mid, temp);
            // 向右遞歸進行分解
            mergerSort(arr, mid + 1, right, temp);
            // 合併
            merge(arr, left, mid, right, temp);
        }
        return arr;
    }

    /**
     * 合併方法
     *
     * @param arr   排序的原始數組
     * @param left  左邊有序序列的初始索引
     * @param mid   中間索引
     * @param right 最右邊索引
     * @param temp  做中轉數組
     * @return
     */
    public static int[] merge(int[] arr, int left, int mid, int right, int[] temp) {
        int i = left; // 初始化i,左邊有序序列的初始索引
        int j = mid +1; // 初始化j, 右邊有序序列的初始索引
        int t = 0; // 指向temp數組當前索引

        // 1、先把左右兩邊（有序）的數組按照規則填充到temp數組
        // 直到左右兩邊的有序序列,有一邊處理完畢爲止
        while (i <= mid && j <= right) {
            // 如果左邊的有序序列的當前元素, 小於等於右邊有序序列的當前元素
            // 既將左邊的當前元素,拷貝到temp數組
            // 然後t++, i++
            if (arr[i] <= arr[j]) {
                temp[t] = arr[i];
                t += 1;
                i += 1;
            } else {
                // 將右邊有序序列的當前元素,填充到temp數組
                temp[t] = arr[j];
                t += 1;
                j += 1;
            }
        }

        // 2、把有剩餘數據的一邊的數據依次全部填充到temp
        while (i <= mid) {
            temp[t] = arr[i];
            t += 1;
            i += 1;
        }

        while (j <= right) { //右邊的有序序列還有剩餘元素, 就全部填充到temp
            temp[t] = arr[i];
            t += 1;
            j += 1;
        }

        // 3、將temp數組的元素拷貝到arr
        // 注意並不是每次拷貝所有
        t = 0;
        int tempLeft = left;
        while (tempLeft <= right) {
            arr[tempLeft] = temp[t];
            t += 1;
            tempLeft += 1;
        }
        return arr;
    }

}