归并排序（mergeSort）代码实现

归并排序整体的代码实现与二叉树的后序遍历有异曲同工之处，即先遍历左子树（i.e. 排序[left, mid]数组元素），后遍历右子树（i.e. 排序[mid + 1, right]数组元素），最后遍历根节点（i.e.合并排序后的左、右子树）。

代码实现中涉及到的常用编程思路：

• 递归： 归并排序sort(array, left, right)代码实现的整体思路
  涉及到树的遍历，一般与递归算法或栈相关

public void mergeSort(int[] array) {
	sort(array, 0, array.length - 1);
}

public void sort(int[] array, int left, int right) {
	if (left < right) {
		int mid = left + (right - left) / 2;
		sort(array, left, mid); // 将[left, mid]的元素排序
		sort(array, mid + 1, right); // 将[mid + 1, right]的元素排序
		merge(array, left, mid, right); // 合并并排序两个排序好的数组
	}
}

• 双指针：合并两个数组merge(array, left, mid, right)的主要思路
  合并两个排序数组通常会联想到用双指针分别索引两个数组的元素（leetcode有类似的题目）

public void merge(int[] array, int left, int mid, int right) {
	int[] arr = new int[right - left + 1]; // 储存合并后的数组
	int p = 0, p1 = left, p2 = mid + 1; // p: arr; p1: array[left : mid]; p2: array[mid + 1 : right]
	 1. 两两比较放入arr中
	while (p1 <= mid && p2 <= right) { // arr[p] = array[p1] > array[p2] ? array[p2] : [p1]
		if (array[p1] > array[p2]) {
			arr[p] = array[p2];
			p2++;
		} else {
			arr[p] = array[p1];
			p1++;
		}
		p++;
			/* 等价：
			if (array[p1] > array[p2]) {
				arr[p++] = array[p2++];
			} else {
				arr[p++] = array[p1++];
			}
			*/
	}
	
	 2. 将剩余没有进行两两比较的元素（如果有的话）依次放入arr中
	while (p1 <= mid) { // 如果[left, mid]还有元素未放入arr中
		arr[p] = array[p1];
		p1++; 
		p++;
			// 等价：arr[p++] = array[p1++];
	}
	while (p2 <= right) {// 如果[mid + 1, right]还有元素未放入arr中
		arr[p] = array[p2];
		p2++; 
		p++;
			// 等价：arr[p++] = array[p2++];
	}
	
	 3. arr放入array[left, right]
	for (int i = left; i <= right; i++) {
		array[i] = arr[i - left];
	}
}

注意事项

因为函数直接对数组进行修改，而不是新生成一个数组，所以与此有关要注意的方面：

• 排序后数组元素的索引发生改变
  在遇到需要返回元素索引而不是元素本身的问题时需要注意，可以考虑将索引构造一个数组，在元素排序的同时索引数组也相应的改变。
• 返回类型为void，数组要作为传参
  当然大佬们可以按照自身需求尝试修改代码实现，这里展示其中一种代码实现思路。