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归并排序算法--java
归并排序（Merge）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。
归并排序是建立在归并操作上的一种有效的排序算法。该算法是采用分治法（Divide and Conquer）的一个非常典型的应用。 将已有序的子序列合并，得到完全有序的序列；即先使每个子序列有序，再使子序列段间有序。若将两个有序表合并成一个有序表，称为2-路归并。
归并排序算法稳定，数组需要O(n)的额外空间，链表需要O(log(n))的额外空间，时间复杂度为O(nlog(n))，算法不是自适应的，不需要对数据的随机读取。
工作原理：
1、申请空间，使其大小为两个已经排序序列之和，该空间用来存放合并后的序列
2、设定两个指针，最初位置分别为两个已经排序序列的起始位置
3、比较两个指针所指向的元素，选择相对小的元素放入到合并空间，并移动指针到下一位置
4、重复步骤3直到某一指针达到序列尾
5、将另一序列剩下的所有元素直接复制到合并序列尾
运行代码
1 package com.zc.manythread; 2 3 import java.util.Random; 4 /** 5 * 归并排序 6 * @author 偶my耶 7 * 8 */ 9 public class MergeSort { 10 11 public static void mergeSort(int[] data) { 12 sort(data, 0, data.length - 1); 13 } 14 15 public static void sort(int[] data, int left, int right) { 16 if (left >= right) 17 return; 18 // 找出中间索引 19 int center = (left + right) / 2; 20 // 对左边数组进行递归 21 sort(data, left, center); 22 // 对右边数组进行递归 23 sort(data, center + 1, right); 24 // 合并 25 merge(data, left, center, right); 26 print(data); 27 } 28 29 /** 30 * 将两个数组进行归并，归并前面2个数组已有序，归并后依然有序 31 * 32 * @param data 33 * 数组对象 34 * @param left 35 * 左数组的第一个元素的索引 36 * @param center 37 * 左数组的最后一个元素的索引，center+1是右数组第一个元素的索引 38 * @param right 39 * 右数组最后一个元素的索引 40 */ 41 public static void merge(int[] data, int left, int center, int right) { 42 // 临时数组 43 int[] tmpArr = new int[data.length]; 44 // 右数组第一个元素索引 45 int mid = center + 1; 46 // third 记录临时数组的索引 47 int third = left; 48 // 缓存左数组第一个元素的索引 49 int tmp = left; 50 while (left <= center && mid <= right) { 51 // 从两个数组中取出最小的放入临时数组 52 if (data[left] <= data[mid]) { 53 tmpArr[third++] = data[left++]; 54 } else { 55 tmpArr[third++] = data[mid++]; 56 } 57 } 58 // 剩余部分依次放入临时数组（实际上两个while只会执行其中一个） 59 while (mid <= right) { 60 tmpArr[third++] = data[mid++]; 61 } 62 while (left <= center) { 63 tmpArr[third++] = data[left++]; 64 } 65 // 将临时数组中的内容拷贝回原数组中 66 // （原left-right范围的内容被复制回原数组） 67 while (tmp <= right) { 68 data[tmp] = tmpArr[tmp++]; 69 } 70 } 71 72 public static void print(int[] data) { 73 for (int i = 0; i < data.length; i++) { 74 System.out.print(data[i] + "\t"); 75 } 76 System.out.println(); 77 } 78 /** 79 * 产生随机数组 80 * @param count 81 * @return 82 */ 83 private static int[] createDate(int count) { 84 int[] data=http://www.mamicode.com/new int[count]; 85 Random rand = new Random(); 86 boolean[] bool = new boolean[100]; 87 int num = 0; 88 for (int i = 0; i < count; i++) { 89 do { 90 // 如果产生的数相同继续循环 91 num = rand.nextInt(100); 92 } while (bool[num]); 93 bool[num] = true; 94 95 data[i]=num; 96 } 97 return data; 98 } 99 public static void main(String[] args) {100 int[] data = http://www.mamicode.com/createDate(10);101 print(data);102 mergeSort(data);103 System.out.println("排序后的数组：");104 print(data);105 }106 107 }
运行结果：
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