java实现归并排序

package course;

import java.util.Arrays;

public class MergeSort {
	public static void main(String[] args) {
		int[] arr = {8, 4, 5, 7, 1, 3, 6, 2};
		int[] temp = new int[arr.length]; // 归并排序需要一个额外的空间
		mergeSort(arr, 0, arr.length-1, temp);
		System.out.println("归并排序后："+Arrays.toString(arr));
		
		// 测试一下归并排序的速度，给80000个数据，测试一下(33毫秒)
		// 创建一个80000个随机数据的数组
		int[] array = new int[80000];
		int[] temp1 = new int[array.length];
		for (int i = 0; i < 80000; i++) {
			array[i] = (int)(Math.random() * 8000000); // 生成一个[0,8000000)的数
		}
		long date1 = System.currentTimeMillis();
		mergeSort(array, 0, array.length-1, temp1);
		long date2 = System.currentTimeMillis();
		System.out.println("排序的时间是：" + (date2 - date1));
	}
	
	// 分+合的方法
	public static void mergeSort(int[] arr, int left, int right, int[] temp) {
		if (left < right) {
			int mid = (left + right) / 2; // 中间索引
			// 向左递归进行分解
			mergeSort(arr, left, mid, temp);
			// 向右递归进行分解
			mergeSort(arr, mid+1, right, temp);
			// 到合并
			merge(arr, left, right, mid, temp);
		}
	}
	
	// 合并的方法
	/**
	 * @param arr 待排序的原始数组
	 * @param left 左边有序序列的初始索引
	 * @param right 中间索引
	 * @param mid 右边索引
	 * @param temp 做中转的数组
	 */
	public static void merge(int[] arr, int left, int right, int mid, int[] temp) {
		int i = left; // 初始化i，左边有序序列的初始索引
		int j = mid + 1; // 初始化j，右边有序序列的初始索引
		int t = 0; // 指向temp数组的当前索引
		
		// (一)
		// 先把左右两边(有序)的数据按照规则填充到temp数组
		// 知道左右两边的有序序列有一方处理完毕为止
		while (i <= mid && j <= right) {
			// 如果左边的有序序列的当前元素，小于等于右边有序序列的当前元素
			// 即将左边的当前元素填充到temp数组，然后t和i后移
			if (arr[i] <= arr[j]) {
				temp[t] = arr[i];
				i++;
				t++;
			} else { // 反之将右边有序序列的当前元素填充到temp数组 
				temp[t] = arr[j];
				j++;
				t++;
			}
		}
		
		// (二)
		// 把有剩余数据的一边的数据依次全部填充到temp中去
		while (i <= mid) { // 左边的有序序列还有剩余的元素，就全部填充到temp
			temp[t] = arr[i];
			i++;
			t++;
		}
		while (j <= right) { // 右边的有序序列还有剩余的元素，就全部填充到temp
			temp[t] = arr[j];
			j++;
			t++;
		}
		
		// (三)
		// 将temp数组的元素拷贝到arr
		// 注意并不是每次都拷贝所有
		t = 0;
		int tempLeft = left;
		// 第一次合并tempLeft=0, right=1 // tL=2, right=3 // tL=0. right=3
		// 最后一次tempLeft=0, right=7
		while (tempLeft <= right) { 
			arr[tempLeft] = temp[t];
			tempLeft++;
			t++;
		}
	}
}