归并排序--Java版

算法分析：

合并排序法主要是将两笔已排序的资料合并和进行排序。
如果所读入的资料尚未排序，可以先利用其它的排序方式来处理这两笔资料，然后再将排序好的这两笔资料合并。

算法评价:

时间复杂度：T(n)=O(nlogn)
空间复杂度：S(n)=O(n)

        // 把两个有序的子序列进行归并
	// 把a[left,mid] 和 a[mid+1,right] 归并到 b[left,right]
	private void merge(int a[], int b[], int left, int mid, int rigth) {
		// 游标p:遍历第一个子序列a[left,mid] ---当a[p]被选中放入b[]时，则p++
		int p = left;
		// 游标r:遍历第二个子序列a[mid+1,right] ---当a[r]被选中放入b[]时，则r++
		int r = mid + 1;
		// 把a[p]和a[r]当中小的数放到新空间b[k]中---k初始为left,每放入一个则k++
		int k = left;
		while (p <= mid && r <= rigth) {
			if (a[p] < a[r]) {
				b[k++] = a[p++];
			} else {
				b[k++] = a[r++];
			}

		}
		// 经过上面的循环，一定是有一个序列已经被合并完，然后把另一个序列中剩下的那些元素直接搬到b[]
		if (p > mid) {// 左序列排完，照搬右序列
			for (int i = r; i <= rigth; i++) {
				b[k++] = a[i];
			}
		} else {// 右序列排完，照搬左序列
			for (int i = p; i <= mid; i++) {
				b[k++] = a[i];
			}
		}

	}

        @Test
 	// 仅仅是测试merge方法 --------几段有序的数列可用
	public void mergeSort_test() {
		int a[] = { 1, 3, 5, 7, 11, 13, -1, 2, 4, 5, 8, 9 }; // 左右两段都是有序数列
		int[] b = new int[a.length];
		print(a);
		merge(a, b, 0, 5, 11);
		print(b);

	}

测试结果:

1 3 5 7 11 13 -1 2 4 5 8 9 
-1 1 2 3 4 5 5 7 8 9 11 13 

       // 对一个普通数组用归并算法排序:先分解再归并
	private void MergeSort(int a[], int left, int rigth) {
		if (left < rigth) {// 至少要有2个元素
			// 分解
			int mid = (left + rigth) / 2;
			MergeSort(a, left, mid);
			MergeSort(a, mid + 1, rigth);
			// 再归并
			int b[] = new int[a.length];// 临时空间，用于存储本次归并结果
			merge(a, b, left, mid, rigth);
			// 把b[left,right]中的数据对拷到a[left,right]

			for (int i = left; i <= rigth; i++) {
				a[i] = b[i];
			}
		}
	}
	

 @Test//测试mergeSort()方法
	public void mergeSort_test2() {
		int a[] = { 3, -5, 1, 3, 8, 2, 12, 100, 5, 7, 25, 4, 5, 11, 13, -1, 9 };
		print(a);

		MergeSort(a, 0, a.length - 1);
		print(a);
	}

测试结果如下:

3 -5 1 3 8 2 12 100 5 7 25 4 5 11 13 -1 9 
-5 -1 1 2 3 3 4 5 5 7 8 9 11 12 13 25 100