排序算法第三篇——归并排序

算法描述：

归并（Merge）排序是将两个（或两个以上）有序表合并成一个新的有序表，即把待排序序列分为若干个子序列，每个子序列是有序的。然后再把有序子序列合并为整体有序序列。

对一个数组进行归并排序主要分为以下三步：

1、分解。将一个数组分为两个个数组。

2.、治之。对分好的两个数组，分别用归并排序算法进行排序。

3、归并。将两个数组归并。

Java源代码：

package ljp.sort.merge;

public class MergeSortDemo01 {
private int[] list;
//构造函数，初始化数组
public MergeSortDemo01() {
list = new int[10];
for (int i = 0; i < list.length; i++) {
list[i] = (int) (Math.random() * 1000);
}
}
//排序函数
public void sort(int begin, int end) {
int d = (begin + end) / 2;
if (begin != end) {
sort(begin, d);
sort(d + 1, end);
merge(begin, d + 1, end);
}
}
//归并函数
private void merge(int start, int mid, int end) {
System.out.println("合并 第" + (start+1) + "到" + mid + "之间的元素 和  第" + (mid+1)
+ "到" + (end+1)+"之间的元素");
int len = end - start + 1;
int[] temp = new int[len];
int index = 0;
int i = start;
int j = mid;
while (i < mid && j <= end) {
if (list[i] > list[j]) {
//System.out.println("第" + i + "个元素 大于 第" + j + "个元素");
temp[index] = list[j];
index++;
j++;
} else {
//System.out.println("第" + i + "个元素 小于 第" + j + "个元素");
temp[index] = list[i];
index++;
i++;
}
}
if (i < mid) {
while (index < len) {
temp[index] = list[i];
i++;
index++;
}
}
if (j <= end) {
while (index < len) {
temp[index] = list[j];
j++;
index++;
}
}
for (int k = start; k <= end; k++) {
list[k] = temp[k - start];
}
display();
}

public int getLength(){
return this.list.length;
}

public void display() {
for (int i : list) {
System.out.print(i + " ");
}
System.out.println();
}

public static void main(String[] args) {
MergeSortDemo01 mergesort = new MergeSortDemo01();
System.out.println("排序前：");
mergesort.display();
mergesort.sort(0, mergesort.getLength()-1);
}

}

运行结果：

排序前：

824 692 469 255 518 492 177 403 325 350

合并 第1到1之间的元素 和 第2到2之间的元素

692 824 469 255 518 492 177 403 325 350

合并 第1到2之间的元素 和 第3到3之间的元素

469 692 824 255 518 492 177 403 325 350

合并 第4到4之间的元素 和 第5到5之间的元素

469 692 824 255 518 492 177 403 325 350

合并 第1到3之间的元素 和 第4到5之间的元素

255 469 518 692 824 492 177 403 325 350

合并 第6到6之间的元素 和 第7到7之间的元素

255 469 518 692 824 177 492 403 325 350

合并 第6到7之间的元素 和 第8到8之间的元素

255 469 518 692 824 177 403 492 325 350

合并 第9到9之间的元素 和 第10到10之间的元素

255 469 518 692 824 177 403 492 325 350

合并 第6到8之间的元素 和 第9到10之间的元素

255 469 518 692 824 177 325 350 403 492

合并 第1到5之间的元素 和 第6到10之间的元素

177 255 325 350 403 469 492 518 692 824



该算法的时间复杂度为O(nlog2n)，算法是稳定的。