歸并排序
思路：使用分治思想，將數組一直拆分，直到拆分成一個元素，此時每一個元素都相當于一個有序的數組，之后再將每兩個數組合并成一個有序數組，一直到所有的數組都合并完成，最后只剩一個數組時，就完成了排序。
步驟如下
首先，我們先來學習一下如何將兩個已經排序的數組按照成一個數組。
例如，這里有兩個排好序的序列arr1和arr2。
數組合并
如何將兩個有序的數組合并成一個的數組呢？
第一，先創建一個等于兩個數組長度之和的數組arr，n、m、k分別指向arr1、arr2，arr的第0個元素。
數組合并
之后進行比較arr1[n]和arr2[m]的大小，把較小的移入arr中。例如8<5，將5移入arr[k]位置，之后m++，k++。
數組合并
當n或者m到達數組結尾時，則將另一個數組剩余的元素，直接都放到arr中，例如此時將16和19直接放入arr中，不用進行比較了。
m到達數組尾部
合并完成
至此完成數組的合并。
合并代碼如下
private void mergeArray(T[] array, int begin, int mid, int end){
if(array[mid].compareTo(array[mid + 1]) < 0){
return;
}else{
T[] temp = (T[])new Comparable[end - begin + 1];
int n = begin;
int m = mid + 1;
int k = 0;
while((n <= mid) && (m <= end)){
if(array[n].compareTo(array[m]) < 0){
temp[k++] = array[n++];
}else{
temp[k++] = array[m++];
}
}
while(n <= mid){
temp[k++] = array[n++];
}
while(m <= end){
temp[k++] = array[m++];
}
for(int i = 0; i < temp.length; i++){
array[begin + i] = temp[i];
}
}
}
好，學習完了合并，進入正題，將數組拆分。
先獲得數組的中間下標（int mid = （begin + end）/ 2），數組拆分是一個遞歸的過程，將begin作為第一個數組的起始，mid作為結尾，mid+1作為另一個數組的起始，end作為結尾，重新傳入歸并排序方法進行繼續拆分。遞歸拆分過程如下
拆分結束
之后將每一個元素看成排好序的數組，使用上面的方法兩兩合并。
歸并方法代碼
private void mergeSort(T[] array, int begin, int end){
if(begin < end){
int mid = (begin + end) / 2;
mergeSort(array, begin, mid);
mergeSort(array, mid+1, end);
mergeArray(array, begin, mid, end);
}
}
完整代碼如下
/**
* Created by ShouJingGuo on 2018/3/18.
*/
public class MergeSort<T extends Comparable<T>>{
public void mergeSort(T[] array){
mergeSort(array, 0, array.length-1);
}
private void mergeSort(T[] array, int begin, int end){
if(begin < end){
int mid = (begin + end) / 2;
mergeSort(array, begin, mid);
mergeSort(array, mid+1, end);
mergeArray(array, begin, mid, end);
}
}
private void mergeArray(T[] array, int begin, int mid, int end){
if(array[mid].compareTo(array[mid + 1]) < 0){
return;
}else{
T[] temp = (T[])new Comparable[end - begin + 1];
int n = begin;
int m = mid + 1;
int k = 0;
while((n <= mid) && (m <= end)){
if(array[n].compareTo(array[m]) < 0){
temp[k++] = array[n++];
}else{
temp[k++] = array[m++];
}
}
while(n <= mid){
temp[k++] = array[n++];
}
while(m <= end){
temp[k++] = array[m++];
}
for(int i = 0; i < temp.length; i++){
array[begin + i] = temp[i];
}
}
}
public static void main(String[] args) {
Integer arr[] = {10,50,24,11,68,20,41,0,24,25,4,7,94,15,5,44,66};
MergeSort<Integer> mergeSort= new MergeSort<>();
mergeSort.mergeSort(arr);
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
}
