代码如下:
public class Main {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {3, 3, 5, 6, 2, 1, 9, 7};
System.out.print("排序前:");
arrPrint(arr);
MergeSort(arr);
System.out.print("排序后:");
arrPrint(arr);
}
// 归并排序
// 初始化临时数组temp,用于保存合并好的数组。调用归并排序递归函数mergeSort,
// 左指针初始化为头索引0,右指针初始化为尾索引arr.length-1。
private static void MergeSort(int[] arr) {
int[] temp = new int[arr.length];
mergeSort(arr, 0, arr.length - 1, temp);
}
// 归并排序的递归函数
// 输入为:待排序数组arr,左指针left,右指针right,临时数组temp。
//
// 递归函数终止条件为当左指针left >= 右指针right(即当无法再对半切分数组时),
// 将取左右索引的中间位置mid=(left + right)/2,用于对半切分数组为左右子数组。
// 之后mid将作为归并排序左子数组的终点,mid+1作为归并排序右子数组的起点。
// 递归调用mergeSort,对左半边数组归并排序,得到有序左数组。
// 递归调用mergeSort,对右半边数组归并排序,得到有序右数组。
// 合并函数merge,在递归回来之后,合并两个有序的左右数组。
private static void mergeSort(int[] arr, int left, int right, int[] temp) {
if (left < right) {
int mid = (left + right) / 2;
mergeSort(arr, left, mid, temp);
mergeSort(arr, mid + 1, right, temp);
merge(arr, left, mid, right, temp);
}
}
// 合并函数
// 合并两个有序子数组,定义l=left为左数组指针,r=mid+1为右数组指针。
// 第一个while,双指针在左右数组遍历的元素将进行比对,将小的那个存入temp,
// 存入之后temp指针t右移,存入元素的左右数组指针l/r右移。
// 待左数组(右数组)存完了,右数组(左数组)数组执行第三个(第二个)while,
// 将剩余元素存入temp。
// 最后一个while将temp中所有元素复制入arr。
private static void merge(int[] arr, int left, int mid, int right, int[] temp) {
int l = left;
int r = mid + 1;
int t = 0;
while (l <= mid && r <= right) {
if (arr[l] <= arr[r])
temp[t++] = arr[l++];
else
temp[t++] = arr[r++];
}
while (l <= mid) {
temp[t++] = arr[l++];
}
while (r <= right) {
temp[t++] = arr[r++];
}
t = 0;
while (left <= right) {
arr[left++] = temp[t++];
}
}
// 辅助函数:将int[] 打印出来
private static void arrPrint(int[] arr) {
StringBuilder str = new StringBuilder();
str.append("[");
for (int v : arr) {
str.append(v + ", ");
}
str.delete(str.length() - 2, str.length());
str.append("]");
System.out.println(str.toString());
}
}
输出
排序前:[3, 3, 5, 6, 2, 1, 9, 7]
排序后:[1, 2, 3, 3, 5, 6, 7, 9]
实例的动画演示如下:
归并排序(省略merge):
merge函数: