浅析java 归并排序算法

归并排序（Merge）是将两个（或两个以上）有序表合并成一个新的有序表，即把待排序序列分为若干个子序列，每个子序列是有序的。然后再把有序子序列合并为整体有序序列。

归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。 将已有序的子序列合并，得到完全有序的序列；即先使每个子序列有序，再使子序列段间有序。若将两个有序表合并成一个有序表，称为2-路归并。

归并排序算法稳定，数组需要O(n)的额外空间，链表需要O(log(n))的额外空间，时间复杂度为O(nlog(n))，算法不是自适应的，不需要对数据的随机读取。

工作原理：

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

运行代码

package com.zc.manythread;

import java.util.Random;

/**

 * 归并排序

 * @author 偶my耶

 *

 */

public class MergeSort {

    public static void mergeSort(int[] data) {

        sort(data, 0, data.length - 1);

    }

    public static void sort(int[] data, int left, int right) {

        if (left >= right)

            return;

        // 找出中间索引

        int center = (left + right) / 2;

        // 对左边数组进行递归

        sort(data, left, center);

        // 对右边数组进行递归

        sort(data, center + 1, right);

        // 合并

        merge(data, left, center, right);

        print(data);

    }

    /**

     * 将两个数组进行归并，归并前面2个数组已有序，归并后依然有序

     * 

     * @param data

     *            数组对象

     * @param left

     *            左数组的第一个元素的索引

     * @param center

     *            左数组的最后一个元素的索引，center+1是右数组第一个元素的索引

     * @param right

     *            右数组最后一个元素的索引

     */

    public static void merge(int[] data, int left, int center, int right) {

        // 临时数组

        int[] tmpArr = new int[data.length];

        // 右数组第一个元素索引

        int mid = center + 1;

        // third 记录临时数组的索引

        int third = left;

        // 缓存左数组第一个元素的索引

        int tmp = left;

        while (left <= center && mid <= right) {

            // 从两个数组中取出最小的放入临时数组

            if (data[left] <= data[mid]) {

                tmpArr[third++] = data[left++];

            } else {

                tmpArr[third++] = data[mid++];

            }

        }

        // 剩余部分依次放入临时数组（实际上两个while只会执行其中一个）

        while (mid <= right) {

            tmpArr[third++] = data[mid++];

        }

        while (left <= center) {

            tmpArr[third++] = data[left++];

        }

        // 将临时数组中的内容拷贝回原数组中

        // （原left-right范围的内容被复制回原数组）

        while (tmp <= right) {

            data[tmp] = tmpArr[tmp++];

        }

    }

    public static void print(int[] data) {

        for (int i = 0; i < data.length; i++) {

            System.out.print(data[i] + "\t");

        }

        System.out.println();

    }

    /**

     * 产生随机数组

     * @param count

     * @return

     */

    private static int[]  createDate(int count) {

        int[] data=new int[count];

          Random rand = new Random();

          boolean[] bool = new boolean[100];

          int num = 0;

          for (int i = 0; i < count; i++) {

           do {

            // 如果产生的数相同继续循环

            num = rand.nextInt(100);

           } while (bool[num]);

           bool[num] = true;

           data[i]=num;

          }

          return data;

    }

    public static void main(String[] args) {

        int[] data = createDate(10);

        print(data);

        mergeSort(data);

        System.out.println("排序后的数组：");

        print(data);

    }

}

运行结果：

以上就是本文的全部内容了，希望小伙伴能够喜欢。