Java排序算法三之归并排序的递归与非递归的实现示例解析

归并有递归和非递归两种。

归并的思想是：
1.将原数组首先进行两个元素为一组的排序，然后合并为四个一组，八个一组，直至合并整个数组；
2.合并两个子数组的时候，需要借助一个临时数组，用来存放当前的归并后的两个数组；
3.将临时数组复制回原数组对应的位置。

非递归的代码如下：

package mergesort;

import java.util.Arrays;
import java.util.Random;
import java.util.Scanner;
//归并排序的非递归算法
public class MergeSort{
 public static void main(String args[]){
 MergeSort mer = new MergeSort();
 int[] array = mer.getArray();
 System.out.println("OriginalArray:" + Arrays.toString(array));
 mer.mergeSort(array);
 System.out.println("SortedArray:" + Arrays.toString(array));
 }
 public int[] getArray(){
 Scanner cin = new Scanner(System.in);
 System.out.print("Input the length of Array:");
 int length = cin.nextInt();
 int[] arr = new int[length];
 Random r = new Random();
 for(int i = 0; i < length; i++){
  arr[i] = r.nextInt(100);
 }
 cin.close();
 return arr;
 }
 public void mergeSort(int[] a){
 int len = 1;
 while(len < a.length){
  for(int i = 0; i < a.length; i += 2*len){
  merge(a, i, len);
  }
  len *= 2;
 }
 }

 public void merge(int[] a, int i, int len){
 int start = i;
 int len_i = i + len;//归并的前半部分数组
 int j = i + len;
 int len_j = j +len;//归并的后半部分数组
 int[] temp = new int[2*len];
 int count = 0;
 while(i < len_i && j < len_j && j < a.length){
  if(a[i] <= a[j]){
  temp[count++] = a[i++];
  }
  else{
  temp[count++] = a[j++];
  }
 }
 while(i < len_i && i < a.length){//注意：这里i也有可能超过数组长度
  temp[count++] = a[i++];
 }
 while(j < len_j && j < a.length){
  temp[count++] = a[j++];
 }
 count = 0;
 while(start < j && start < a.length){
  a[start++] = temp[count++];
 }
 }
}

递归算法的实现代码如下：

package mergesort;

public class MergeSort {
 public static void mergeSort(int[] data,int left,int right){ //left,right均为数字元素下标
 if(left归并排序的时间复杂度为O(n*log2n),空间复杂度为O(n)

归并排序是一种稳定的排序方法。
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