Java排序算法總結（五）：歸并排序
作者：手中無劍 心中無塵
歸并操作(merge)，也叫歸并算法，指的是將兩個已經排序的序列合并成一個序列的操作。和快速排序類似，讓我們一起來看，歸并在Java中的實現。
歸并排序（Merge）是將兩個（或兩個以上）有序表合并成一個新的有序表，即把待排序序列分為若干個子序列，每個子序列是有序的。然后再把有序子序列合并為整體有序序列。
歸并排序是建立在歸并操作上的一種有效的排序算法。該算法是采用分治法（Divide and Conquer）的一個非常典型的應用。 將已有序的子序列合并，得到完全有序的序列；即先使每個子序列有序，再使子序列段間有序。若將兩個有序表合并成一個有序表，稱為2-路歸并。
歸并排序算法穩定，數組需要O(n)的額外空間，鏈表需要O(log(n))的額外空間，時間復雜度為O(nlog(n))，算法不是自適應的，不需要對數據的隨機讀取。
工作原理：
1、申請空間，使其大小為兩個已經排序序列之和，該空間用來存放合并后的序列
2、設定兩個指針，最初位置分別為兩個已經排序序列的起始位置
3、比較兩個指針所指向的元素，選擇相對小的元素放入到合并空間，并移動指針到下一位置
4、重復步驟3直到某一指針達到序列尾
5、將另一序列剩下的所有元素直接復制到合并序列尾
代碼實現：
- public void mergeSort(){
- long[] workSpace = new long[nElems];
- recMergeSort(workSpace,0,nElems-1);
- }
- private void recMergeSort(long[] workSpace, int lowerBound, int upperBound){
- if(lowerBound == upperBound){
- return;
- }
- else{
- int mid=(lowerBound+upperBound)/2;
- recMergeSort(workSpace, lowerBound, mid);
- recMergeSort(workSpace, mid+1, upperBound);
- merge(workSpace, lowerBound, mid+1, upperBound);
- }
- }
- private void merge(long[] workSpace, int lowPtr, int highPtr, int upperBound){
- int j = 0;
- int lowerBound = lowPtr;
- int mid = highPtr - 1;
- int n = upperBound-lowerBound+1;
- while(lowPtr<=mid&&highPtr<=upperBound){
- if(theArray[lowPtr]<theArray[highPtr]){
- workSpace[j++]=theArray[lowPtr++];
- }
- else{
- workSpace[j++]=theArray[highPtr++];
- }
- }
- while(lowPtr<=mid){
- workSpace[j++] = theArray[lowPtr++];
- }
- while(highPtr<=upperBound){
- workSpace[j++] = theArray[highPtr++];
- }
- for(j=0;j<n;j++){
- theArray[lowerBound+j]=workSpace[j];
- }
- }
歸并排序是比較穩定的排序.即相等的元素的順序不會改變.如輸入記錄 1(1) 3(2) 2(3) 2(4) 5(5) (括號中是記錄的關鍵字)時輸出的 1(1) 2(3) 2(4) 3(2) 5(5) 中的2 和 2 是按輸入的順序.這對要排序數據包含多個信息而要按其中的某一個信息排序,要求其它信息盡量按輸入的順序排列時很重要.這也是它比快速排序優勢的地方.
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責任編輯：于鐵
來源：
百度空間
