八大排序算法 之 归并排序

排序思想：

如图所示：



排序趟数：如果2^n<length<2^n+1，则循环趟数是：n+1

如此例，length = 9 > 8,趟数是4.

排序原理：

1，第一趟将相邻两个数归并成一个有序的小组合；

2，第二趟将相邻两个有序小组合归并成一个更大的的有序组合；

3，依次类推，直到将所有数归并成一个最大的组合；

具体代码实现如下：

//归并排序主方法
public static void mergeSort(int[] array){
//拿出三个list作为工具完成归并
ArrayList<Integer> list1 = new ArrayList<Integer>();
ArrayList<Integer> list2 = new ArrayList<Integer>();
ArrayList<Integer> list3 = new ArrayList<Integer>();

for (int gap = 1; gap < array.length ; gap *= 2) {//运行趟数，每次将被归并的数组都会变大，直至完全归并为一个数组
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
if (list1.size() < gap) {//往第一个list里加数
list1.add(array[i]);
}else if (list2.size() < gap){//往第二个list里加数
list2.add(array[i]);
}
if ((list1.size() == gap && list2.size() == gap) || (list1.size() == gap && list2.size() < gap && i == array.length - 1)) {
merger(list1, list2, list3);//将前面两个list里的数归并后放入第三个list
list1.clear();//清空第一个list循环使用
list2.clear();//清空第二个list循环使用
}
}
//将已达到目的的第三个list里的数复制到数组里，完成一趟排序；
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
array[i] = list3.get(i);
}
list3.clear();
}
}

//将两个有序的数组归并成一个有序的数组的方法:传入list1，list2，最后得到list3
public static void merger(ArrayList<Integer> list1, ArrayList<Integer> list2, ArrayList<Integer> list3){
int m = 0;
int n = 0;
while(m < list1.size() && n < list2.size()){
while (m < list1.size() && n < list2.size() && list1.get(m) < list2.get(n)) {
list3.add(list1.get(m));
m ++;
}
while(m < list1.size() && n < list2.size() && list1.get(m) >= list2.get(n)){
list3.add(list2.get(n));
n ++;
}
}
while (m < list1.size()) {
list3.add(list1.get(m));
m ++;
}
while (n < list2.size()) {
list3.add(list2.get(n));
n ++;
}
}