合并排序算法 (Merge Sort)优化

本文探讨了如何优化经典的合并排序算法(Merge Sort),通过预先分配内存以减少多次空间分配,实现了性能的显著提升。测试结果显示,这个优化后的Java版本与Java Collections中的Merge Sort有相似之处,且速度得到明显增强。

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Merge Sort很受欢迎 ,也经常出现在面试过程中。

之前写过一个Merge sort的一个算法(算法和大部分算法教程一样),本文对Merge sort做了些优化。

测试显示比之前的版本速度提高不少。

Merge Sort的主要思想是把一个大数组分解成小数组,分别对小数组进行sort,然后把sort好的两个小数组合并起来。

在合并的时候一般需要额外的空间来从放中间值。因此,分配空间的次数与merge的次数相同。

为了减少不必要的多次分配空间,我们可以预先分配一块内存来重放需要排序的数组,我们可以反复应用同一个分配好的内存来使用,这样会提高运行速度。

一下是实现的Java版本(很惊奇的发现,这个实现和Java Collections中merge sort很像)。


       public static void mergeSort(int[] arr){
		if(null == arr || arr.length < 2) return ;
		int[] aux = new int[arr.length];
		for(int k =0; k < aux.length; k++) 
			aux[k] = arr[k];
		mergeSort(aux, arr, 0, arr.length - 1);
	}
	
	private static void merge(int[] src, int[] tgt, int bidx, int eidx, int m){
		int i = bidx;
		int j = m + 1;
		
		for( int k = bidx; k <= eidx; k++){
			if(i &
合并排序(Merge Sort)是一种基于分治思想的排序算法,它的核心思想是将待排序的数组逐步划分为较小的子数组,然后对这些子数组进行排序,最后将它们合并成一个有序的数组。C语言实现合并排序算法的过程中,通常需要用到递归算法和归并操作。下面是一个简单的C语言合并排序算法的实现: ``` void merge(int arr[], int left, int mid, int right) { int i, j, k; int n1 = mid - left + 1; int n2 = right - mid; int L[n1], R[n2]; for (i = 0; i < n1; i++) L[i] = arr[left + i]; for (j = 0; j < n2; j++) R[j] = arr[mid + 1 + j]; i = 0; j = 0; k = left; while (i < n1 && j < n2) { if (L合并排序(Merge Sort)是一种基于分治思想的排序算法,它的核心思想是将待排序的数组逐步划分为较小的子数组,然后对这些子数组进行排序,最后将它们合并成一个有序的数组。C语言实现合并排序算法的过程中,通常需要用到递归算法和归并操作。下面是一个简单的C语言合并排序算法的实现: ``` void merge(int arr[], int left, int mid, int right) { int i, j, k; int n1 = mid - left + 1; int n2 = right - mid; int L[n1], R[n2]; for (i = 0; i < n1; i++) L[i] = arr[left + i]; for (j = 0; j < n2; j++) R[j] = arr[mid + 1 + j]; i = 0; j = 0; k = left; while (i < n1 && j < n2) { if (L[i] <= R[j]) { arr[k] = L[i]; i++; } else { arr[k] = R[j]; j++; } k++; } while (i < n1) { arr[k] = L[i]; i++; k++; } while (j < n2) { arr[k] = R[j]; j++; k++; } } void mergeSort(int arr[], int left, int right) { if (left < right) { int mid = left + (right - left) / 2; mergeSort(arr, left, mid); mergeSort(arr, mid + 1, right); merge(arr, left, mid, right); } } int main() { int arr[] = { 12, 11, 13, 5, 6, 7 }; int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); mergeSort(arr, 0, n - 1); printf("Sorted array: \n"); for (int i = 0; i < n; i++) printf("%d ", arr[i]); return 0; } ``` 在这个实现中,merge() 函数实现了将两个有序数组合并为一个有序数组的操作。mergeSort() 函数是归并排序的核心递归函数,它将数组逐步划分为较小的子数组,并调用 merge() 函数进行合并。最后,main() 函数用于测试归并排序算法
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