5.归并排序

就是分治

归并排序：是一种空间换时间的算法，主要采用的是递归，时间复杂度是o(n-1)

归并排序就是把找到最小的左边或者右边，找到左边最小的，右边最小的，然后进行排序，然后递归查找更大级别的在把它们排序，需要用到一个临时数组，临时数组存放的是排序之后的数组

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];
        merge(arr, 0, arr.length - 1, temp);
        System.out.println("排序之后的结果是：" + Arrays.toString(arr));

        //测试花费的时间
        int array[] = new int[200000];
        for (int i = 0; i < 200000; i++) {
            array[i] = (int) (Math.random() * 800000);
        }
        //开始时间
        long time = new Date(System.currentTimeMillis()).getTime();
        int[] temp2 = new int[array.length];
        merge(array, 0, array.length - 1, temp2);
        //结束时间
        long time2 = new Date(System.currentTimeMillis()).getTime();
        System.out.println((time2 - time) + "毫秒");

    }

    public static void merge(int[] arr, int left, int right, int[] temp) {
        if (left < right) {
            int mid = (left + right) / 2;
            //向左递归进行排序
            merge(arr, left, mid, temp);
            //向右进行递归
            merge(arr, mid + 1, right, temp);
            mergeSort(arr, left, mid, right, temp);
        }
    }

    /**
     * 合并方法
     *
     * @param arr   需要排序的数组
     * @param left  左边有序序列的初始索引
     * @param mid   中间索引
     * @param right 右边的结束索引
     * @param temp  临时数组
     */
    public static void mergeSort(int[] arr, int left, int mid, int right, int[] temp) {
        int i = left;//初始化左边有序序列的初始的索引
        int j = mid + 1;//初始化右边有序序列的初始索引
        int t = 0;//临时索引，指向temp数组的当前索引

        //第一步
        //先把左右两边（有序）的数据按照规则填充到temp数组
        //直到左右两边的有序序列，直到有一边处理完毕为止
        while (i <= mid && j <= right) {
            //如果左边的有序序列的当前元素，小于右边的有序序列的元素，就把他加入到临时数组里面去
            if (arr[i] <= arr[j]) {
                temp[t] = arr[i];
                t++;
                i++;
            } else {//如果不小于的话，把右边的假入临时数组里面去
                temp[t] = arr[j];
                t++;
                j++;
            }
        }

        //第二步
        //把剩余的数组填充到临时数组里面
        while (i <= mid) {
            temp[t] = arr[i];
            t += 1;
            i += 1;
        }
        while (j <= right) {
            temp[t] = arr[j];
            t += 1;
            j += 1;
        }

        //第三步
        //将temp数组的元素拷贝到arr，注意并不是每次都拷贝
        t = 0;
        int tempLeft = left;
        while (tempLeft <= right) {
            arr[tempLeft] = temp[t];
            t++;
            tempLeft++;
        }
    }
}