交换排序-归并排序

返回目录

• 基本思想
• 自己的理解
• 动画演示
• 归并排序示例
• 代码解析

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，称为二路归并。——黑马程序员

将一个数组分为两个已经排序好的数组，然后按照顺序一一进行大小对比，然后将两个数组合并到一个数组中。。。（胡言乱语了）

排序的活动就如同示例图所示这般。
每次都将数组分为左右两部分，先将左部分的数据排好顺序后再排右部分数据的顺序，两部分都拍好之后进行归并。
第一次分为左右部分数据时，左部分右是一个新的数组，右部分也是一个新的数组，再分别进行分左右部分的操作（所以需要使用递归）。
直到左右数组中都只有一个数据时递归结束（此时左右的数据都只有一个，那么一定是有序的）
因为有序，所以可以进行归并操作。
此时左边的数据已被归并完毕，然后再进行右边数据的归并操作，最后再进行左右的数据的归并操作，依次反复直到整个数组有序。

package com.stu.algorithm.copy;

import java.util.Arrays;


public class Merge {
    public static int[] temp;
    public static void main(String[] args) {
        int a[] = {8,4,5,7,1,3,6,2};
        sort(a);
        System.out.println(Arrays.toString(a));
    }
    public static void sort(int[] a){
        //数组最左边的元素的下标
        int l = 0;
        //数组最右边的元素的下标
        int r = a.length - 1;
        //为临时存储的数组空间赋值
        temp = new int[a.length];
        sort(l,r,a);
    }

    public static void sort(int l, int r, int a[]){
        if (l>=r){//当左下标大于等于右下标时直接返回
            return ;
        }
        int mid = l + (r - l)/2;
        //对l到mid之间的元素进行排序
        sort(l,mid,a);
        //对mid到r之间的元素进行排序
        sort(mid+1,r,a);
        //进行两两归并
        merge(l,mid,r,a);
    }

    public static void merge(int l, int mid, int r, int a[]){
        //指向临时数组的下标
        int i = l;
        //指向左半边数组的下标
        int p1 = l;
        //指向右半边数组的下标
        int p2 =mid + 1;
        //当两边的数组都还没归并结束时持续循环
        while (p1 <= mid && p2 <= r){
            if (a[p1] < a[p2]){
                temp[i++] = a[p1++];
            }else {
                temp[i++] = a[p2++];
            }
        }
        //假设p1指向的这部分数组中的数据没有全部归并，将数组中的数据都填入临时的数组中
        while (p1<=mid){
            temp[i++] = a[p1++];
        }
        while (p2<=r){
            temp[i++] = a[p2++];
        }
        //将在临时数组中已经有序的数组写入正式的数组中
        for (int j = l; j <= r; j++) {
            a[j] = temp[j];
        }
    }

}

还需要这两个循环是因为在归并时，总会有一半数组中的所有元素首先进入临时的数组中，另一个数组中还有值没有进入数组中，但我我们并不清除是哪个数组中的数据没有完全写入临时数组中，所以要写两个判断，但是这两个循环只会执行一个循环。

自己常出现的错误，在循环时总会忘记最后一个值（也就是循环条件是要等于最高位元素的下标）