排序之归并排序

发布时间:2024年01月19日

在计算机科学中,排序是一种常见的操作。它用于将一组元素按照一定的顺序排列。归并排序是一种非常有效的排序算法,其时间复杂度为O(nlogn),空间复杂度为O(n)。本文将详细介绍归并排序的工作原理和实现方法。

归并排序的工作原理

归并排序的基本思想是将待排序的序列分成两个子序列,对每个子序列进行排序,然后将排序后的子序列合并成一个有序序列。这个过程可以递归地进行,直到整个序列被排序。

具体来说,归并排序的步骤如下:

  1. 将待排序的序列分成两个子序列,每个子序列的长度大致相等(如果长度不等,可以通过移动元素来调整)。
  2. 对每个子序列进行排序。这里可以使用任何比较排序算法,例如快速排序、堆排序等。
  3. 将排序后的子序列合并成一个有序序列。这里可以使用归并操作,即将两个已排序的子序列合并成一个有序序列。
  4. 如果需要,重复步骤2和3,直到整个序列被排序。

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归并排序的Java实现

下面是归并排序的Java实现:

import java.util.Arrays;
//归并排序
public class MergeSort {

	public static void main(String[] args) {
		int[] arr = {5,7,4,2,0,3,1,6};
		split(arr, 0, arr.length-1);
		System.out.println(Arrays.toString(arr));
	}
	//拆分
	public static void split(int[] arr,int left,int right) {
		//判断left和right是否指向同一块区域
		if(left == right) {
			return;
		}
		int i = (left+right)/2;
		//左半部分
		split(arr, left, i);
		//右半部分
		split(arr, i+1, right);
		//合并
		merge(arr, left, right, i);
	}
	//合并
	public static void merge(int[] arr,int left,int right,int mid) {
		int s1 = left;
		int s2 = mid+1;
		int[] temp = new int[right-left+1];//定义临时数组
		int index = 0;//定义临时数组下标
		while(s1<=mid && s2<=right) {
			if(arr[s1]<arr[s2]) {
				temp[index] = arr[s1];
				index++;
				s1++;
			}else {
				temp[index] = arr[s2];
				index++;
				s2++;
			}
		}
		//判断s1中是否还有数据,如果有数据将其全部放入临时数组
		while(s1<=mid) {
			temp[index] = arr[s1];
			index++;
			s1++;
		}
		//判断s2中是否还有数据,如果有数据将其全部放入临时数组
		while(s2<=right) {
			temp[index] = arr[s2];
			index++;
			s2++;
		}
		//将临时数组当中的数据写回原数组
		for(int j=0;j<temp.length;j++) {
			arr[j+left] = temp[j];
		}	
	}
	
}

总结

归并排序是一种高效的排序算法,其时间复杂度为O(nlogn),空间复杂度为O(n)。通过将待排序的序列分成两个子序列,对每个子序列进行排序,然后将排序后的子序列合并成一个有序序列,可以实现对任意长度的序列进行排序。本文介绍了归并排序的基本原理和Java实现,希望对你有所帮助。

文章来源:https://blog.csdn.net/weixin_62988359/article/details/135583977
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