排序算法之歸併排序【Java版】

引言

本篇是排序算法的第五篇，歸併排序。

1、算法步驟

歸併算法採用分治策略，如下圖（圖片來自網絡）：

從上圖可以看出算法步驟是：
1、先將待排序序列用二分法形式遞歸的分開。
2、再將分開的數據排序後遞歸的合併。

2、時間複雜度

平均時間複雜度O(n log n)

3、算法實現

public class MergeSort {

    public static void main(String[] args) {
        int[] numbers = {12,2,24,30,6,16};
        int[] result = MergeSort.sort(numbers);
        StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();
        for (int i = 0; i < result.length; i++) {
            stringBuffer.append(result[i] + " ");
        }
        System.out.println(stringBuffer.toString());
    }

    public static int[] sort(int[] number){
        //重新copy一個新數組，不影響參數
        int[] needSort = Arrays.copyOf(number, number.length);
        //無需排序
        if(needSort.length < 2){
            return needSort;
        }
        //下面步驟是對半分開
        int middle = (int)Math.floor(needSort.length/2);
        int[] left = Arrays.copyOfRange(needSort, 0, middle);
        int[] right = Arrays.copyOfRange(needSort,middle,needSort.length);
        //遞歸對半先分開，再並排序
        return merge(sort(left),sort(right));
    }

    //排序
    protected static int[] merge(int[] left,int[] right){
        //新數組存放結果集
        int[] result = new int[left.length + right.length];
        int i = 0;
        while (left.length > 0 && right.length > 0){
            if(left[0] < right[0]){
                result[i++] = left[0];
                left = Arrays.copyOfRange(left,1,left.length);
            } else {
                result[i++] = right[0];
                right = Arrays.copyOfRange(right,1,right.length);
            }
        }
        while (left.length > 0){
            result[i++] = left[0];
            left = Arrays.copyOfRange(left,1,left.length);
        }
        while (right.length > 0){
            result[i++] = right[0];
            right = Arrays.copyOfRange(right,1,right.length);
        }
        return result;
    }
}

結束語

下一篇：將介紹排序算法之快速排序。