排序算法（七）：归并排序

定义：

假设一个序列有n个记录，可以被看成是n个长度为1的子序列，将这些子序列两两归并，等到一个长度为2的子序列，再两两归并，直到子序列长度为n，就得到了一个有序的序列。

时间复杂度：O(nlogn)

实现：

1、递归实现

public class merge {
public void sort(int[] arr){
int[] newarr= new int[arr.length];
msort(arr,newarr,0,arr.length-1);
}

/**
*递归实现
* @param arr
* @param begin
* @param end
* @return
*/
private void msort(int[] arr,int[] newarr,int begin,int end){
int[] tarr=new int[arr.length];
if(begin == end){
newarr[begin]=arr[begin];
}else{
int mid=(begin+end)/2;
msort(arr,tarr,begin,mid);
msort(arr,tarr,mid+1,end);
mergearr(tarr,newarr,begin,mid,end);
}
SortUtils.print(newarr);
}

private void mergearr(int[] arr,int[] newarr,int begin,int mid,int end){
int i,j,k;
for(i=begin,j=mid+1,k=i;i<=mid && j<=end;k++){
if(arr[i]<arr[j]){
newarr[k]=arr[i];
i++;
}else{
newarr[k]=arr[j];
j++;
}
}
if(i<=mid){
for(int m=0;m<=mid-i;m++){
newarr[k+m]=arr[i+m];
}
}
if(j<=end){
for(int m=0;m<=end-j;m++){
newarr[k+m]=arr[j+m];
}
}
}

public static void main(String[] args){
int[] arr= SortUtils.getArray();
merge merge=new merge();
merge.sort(arr);
}
}

2、非递归实现

public class merge {

public void sort(int[] arr){
int k=1;
int[] newarr=new int[arr.length];
while(k<arr.length){
psort(arr,newarr,k,arr.length);
//SortUtils.print(newarr);
k=k*2;
psort(newarr,arr,k,arr.length);
k=k*2;
//SortUtils.print(arr);
}
}

/**
*非递归实现
* @param arr
* @param newarr
* @param k
* @param len
*/
private void psort(int[] arr,int[] newarr,int k,int len){
System.out.println("k:"+k);
int i=0;
while(i +2*k-1<len){
mergearr(arr,newarr,i,i+k-1,i+2*k-1);
i=i+2*k;
SortUtils.print(newarr);
}
if(i+k < len){
mergearr(arr,newarr,i,i+k-1,len-1);
System.out.print("merge:");
SortUtils.print(newarr);
}else{
for(int j=i;j<len;j++){
newarr[j]=arr[j];
}
System.out.print("move:");
SortUtils.print(newarr);
}

}

private void mergearr(int[] arr,int[] newarr,int begin,int mid,int end){
int i,j,k;
for(i=begin,j=mid+1,k=i;i<=mid && j<=end;k++){
if(arr[i]<arr[j]){
newarr[k]=arr[i];
i++;
}else{
newarr[k]=arr[j];
j++;
}
}
if(i<=mid){
for(int m=0;m<=mid-i;m++){
newarr[k+m]=arr[i+m];
}
}
if(j<=end){
for(int m=0;m<=end-j;m++){
newarr[k+m]=arr[j+m];
}
}
}

public static void main(String[] args){
int[] arr= SortUtils.getArray();
merge merge=new merge();
merge.sort(arr);
}
}