【LeetCode: 912. 排序数组 + 归并排序】

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🚩 题目链接

• 912. 排序数组

⛲ 题目描述

给你一个整数数组 nums，请你将该数组升序排列。

你必须在 不使用任何内置函数 的情况下解决问题，时间复杂度为 O(nlog(n))，并且空间复杂度尽可能小。

示例 1：

输入：nums = [5,2,3,1]
输出：[1,2,3,5]
示例 2：

输入：nums = [5,1,1,2,0,0]
输出：[0,0,1,1,2,5]

提示：

1 <= nums.length <= 5 * 104
-5 * 104 <= nums[i] <= 5 * 104

🌟 求解思路&实现代码&运行结果

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⚡ 归并排序

🥦 求解思路

1. sortArray(int[] arr): 这是归并排序的入口函数，它检查数组是否为空，如果是则直接返回。否则，创建一个临时数组并调用递归排序函数。
2. mergeSort(int[] arr, int left, int right, int[] temp): 这是递归排序函数，它将数组分成两半，分别对左半部分和右半部分进行排序，然后调用merge函数将两个有序部分合并。
3. merge(int[] arr, int left, int mid, int right, int[] temp): 这是合并函数，它将两个有序数组合并成一个有序数组，并将结果存回原数组。
4. 有了基本的思路，接下来我们就来通过代码来实现一下。

🥦 实现代码

class Solution {
    public int[] sortArray(int[] arr) {
        if (arr == null || arr.length < 1) {
            return new int[]{}; // 如果数组为空或只有一个元素，直接返回
        }
        int[] temp = new int[arr.length]; // 创建一个临时数组用于合并
        mergeSort(arr, 0, arr.length - 1, temp);
        return arr;
    }

    // 递归排序函数
    private static void mergeSort(int[] arr, int left, int right, int[] temp) {
        if (left < right) {
            int mid = left + (right - left) / 2; // 找到中间点
            mergeSort(arr, left, mid, temp); // 对左半部分进行排序
            mergeSort(arr, mid + 1, right, temp); // 对右半部分进行排序
            merge(arr, left, mid, right, temp); // 合并两个有序部分
        }
    }

    // 合并两个有序数组
    private static void merge(int[] arr, int left, int mid, int right, int[] temp) {
        int i = left; // 左半部分的起始索引
        int j = mid + 1; // 右半部分的起始索引
        int k = 0; // 临时数组的起始索引

        // 将两个有序数组合并到临时数组中
        while (i <= mid && j <= right) {
            if (arr[i] <= arr[j]) {
                temp[k++] = arr[i++];
            } else {
                temp[k++] = arr[j++];
            }
        }

        // 将左半部分剩余的元素复制到临时数组中
        while (i <= mid) {
            temp[k++] = arr[i++];
        }

        // 将右半部分剩余的元素复制到临时数组中
        while (j <= right) {
            temp[k++] = arr[j++];
        }

        // 将临时数组中的元素复制回原数组
        k = 0;
        while (left <= right) {
            arr[left++] = temp[k++];
        }
    }

}

🥦 运行结果

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💬 共勉

最后，我想和大家分享一句一直激励我的座右铭，希望可以与大家共勉！