归并算法(java 语言实现)

最新推荐文章于 2024-05-20 09:15:00 发布

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#算法 #归并排序 #java

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本文介绍了一种改进的归并排序算法——原地归并排序，并详细解释了其核心思想与实现步骤。通过使用静态辅助数组减少空间复杂度，提高了算法效率。

这里实现的是原地归并。
注意 aux 数组是实现原地归并的辅助数组，如果在每一层递归的 merge 方法中都创建一个辅助数组将使空间复杂度变大。这就是为什么

private static Comparable[] aux;

的原因。

package com.shan.mergeSort.improve;

import org.junit.Test;

public class Merge {

    private static Comparable[] aux;

    public static void sort(Comparable[] a) {
        aux = new Comparable[a.length];
        sort(a, 0, a.length - 1);
    }

    private static void sort(Comparable[] a, int low, int high) {

        // 将数组 a[low..high] 排序
        if (high <= low) //定义递归结束条件
            return;

        int mid = low + (high - low) / 2;

        System.out.println();
        sort(a, low, mid); // 将左半边排序
        sort(a, mid + 1, high); // 将右半边排序

        merge(a, low, mid, high); // 归并结果
    }

    // 原地归并（当两部分分别排好序之后就到这里来归并）
    private static void merge(Comparable[] a, int low, int mid, int high) {
        // 将 a[low..mid] 和 a[mid+1..high] 归并
        int left = low;
        int right = mid + 1;

        for (int i = low; i <= high; i++) { // 将 a[low..high] 赋值到// aux[low..high]
            aux[i] = a[i];
        }
        printTheArray(aux);
        System.out.println();

        for (int i = low; i <= high; i++) {
            if (left > mid)
                a[i] = aux[right++];// 左半边用尽，取右半边的元素
            else if (right > high)
                a[i] = aux[left++];// 右半边用尽，取左半边的元素
            else if (aux[right].compareTo(aux[left]) < 0) ////可以分析，其实这里大于或者大于等于都是没关系的 ， 对最后的排序结果没有影响。
                a[i] = aux[right++];// 右半边的当前元素小于左半边的当前元素，取右半边的元素
            else
                a[i] = aux[left++];// 右半边的当前元素大于等于左半边的当前元素，取左半边的元素
        }

    }


    public static void  main(String[] args) {
        Integer[] a = { 2, 4, 3, 5, 2, 1, 6 };
        Merge.sort(a);
        printTheArray(a);
    }

    //用来打印过程进行自己的一些分析
    private static void printTheArray(Comparable[] list) {
        for (int i = 0; i < list.length; i++) {
            System.out.print(list[i] + " ");
        }
    }
}