归并排序-MergeSort

本文详细介绍了一种高效的排序算法——归并排序。通过递归将数组不断拆分成子序列,然后合并这些子序列的同时保证其有序性,最终实现整个数组的排序。文章提供了完整的Java实现代码。
/**
 * 归并排序
 * <p>
 * 思想:
 * 1、先将待排序数据不断拆分为左右两个子序列,直至子序列不可再拆分;
 * 2、然后将两个左右子序列进行合并,同时保证有序;
 * 3、重复上述拆分合并步骤直至完成排序
 */
public class MergeSort implements Sortable
{
    @Override
    public void sort(int[] sourceArray)
    {
        if (sourceArray == null || sourceArray.length < 1)
        {
            return;
        }

        mergeSort(sourceArray, 0, sourceArray.length - 1);
    }

    /**
     * @param arr
     * @param left
     * @param right
     */
    public void mergeSort(int[] arr, int left, int right)
    {
        if (left < right)
        {
            int mid = ((right - left) >> 1) + left;
            mergeSort(arr, left, mid); // 递归拆分左子序列
            mergeSort(arr, mid + 1, right); // 递归拆分右子序列
            merge(arr, left, mid, right); // 将左右子序列合并
        }
    }

    /**
     * 合并两个有序子序列
     *
     * @param arr
     * @param left
     * @param mid
     * @param right
     */
    public void merge(int[] arr, int left, int mid, int right)
    {
        int[] mergeResult = new int[right - left + 1];
        int i = left, j = mid + 1, curIndex = 0;

        // 每次取出两个子序列中的最小值
        while (i <= mid && j <= right)
        {
            if (arr[i] < arr[j])
            {
                mergeResult[curIndex++] = arr[i++];
            }
            else
            {
                mergeResult[curIndex++] = arr[j++];
            }
        }

        // 记录左子序列中剩余的元素
        while (i <= mid)
        {
            mergeResult[curIndex++] = arr[i++];
        }

        // 记录右子序列中剩余的元素
        while (j <= right)
        {
            mergeResult[curIndex++] = arr[j++];
        }

        // 把结果复制回原数组
        for (int k = 0; k < mergeResult.length; k++)
        {
            arr[left + k] = mergeResult[k];
        }
    }
}
归并排序是一种分治算法,它将待排序的序列递归地分成两半,对每一半分别进行排序,然后合并两个已排序的部分。整个过程可以分为两个主要步骤: 1. **分割(Divide)**: - 将输入数组 `arr` 切分成两个相等长度的子数组,通常使用递归的方式,直到每个子数组只有一个元素,此时视为已经排序。 2. **合并(Merge)**: - 定义一个名为 `merge` 的辅助函数,这个函数接受两个已排序的子数组 `left` 和 `right`,将它们合并成一个有序数组。 - 从两个数组的起始位置开始比较,选择较小的元素放入结果数组,并相应地移动原数组指针。 - 重复此过程,直到其中一个数组遍历完,然后将另一个数组剩余部分直接复制到结果数组中。 以下是 Python 中归并排序的一个简单实现,包含 `mergesort` 和 `merge` 函数: ```python def merge_sort(arr): if len(arr) <= 1: return arr # 分割数组 mid = len(arr) // 2 left = arr[:mid] right = arr[mid:] # 递归地对左右子数组进行排序 left = mergesort(left) right = mergesort(right) # 合并两个有序数组 return merge(left, right) def merge(left, right): merged = [] i = j = 0 while i < len(left) and j < len(right): if left[i] <= right[j]: merged.append(left[i]) i += 1 else: merged.append(right[j]) j += 1 # 添加剩余未添加的元素 merged.extend(left[i:]) merged.extend(right[j:]) return merged # 示例 arr = [4, 2, 9, 6, 1, 5] sorted_arr = merge_sort(arr) print(sorted_arr) ```
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值