排序算法之归并排序

简介

归并排序是一种分治思想的排序算法，它的基本思想是将待排序的数组分成若干个子序列，每个子序列都是有序的，然后再将子序列合并成一个有序的数组。

算法解析

归并排序的核心思想就是分治，将数组无限拆分到最小数组，然后在进行排序。也就是：使用递归拆分成N 个数组，拆分到不可在拆分是，对数组进行排序，这时候都是有序数组，在进行合并。

代码实现

**
 * 归并排序
 */
public class MergeSort {

    public static void sort(int[] arr){
        mergeSort(arr, 0, (arr.length - 1));
    }


    public static void mergeSort(int[] arr, int left, int right){
        if (left < right){
            int mid = (right + left) / 2;
            mergeSort(arr, left, mid);
            mergeSort(arr, mid + 1, right);
            mergeData(arr, left, right, mid);
        }
    }

    /**
     * 归并数据
     * @param arr
     * @param left
     * @param right
     * @param mid
     */
    public static void mergeData(int[] arr, int left, int right, int mid){
        int[] temp = new int[(right - left +1)];
        int leftNum = (mid - left) + 1;
        int rightNum = (right - mid);
        System.arraycopy(arr, left, temp, 0, leftNum);
        System.arraycopy(arr, mid + 1, temp, leftNum, rightNum);

        int l = 0;
        int r = leftNum;
        int k = left;
        // 比较并将数据放回原始数组
        while (l < leftNum && r < temp.length){
            if (temp[l] < temp[r]){
                arr[k] = temp[l];
                l++;
            }else {
                arr[k] = temp[r];
                r++;
            }
            k++;
        }

        // 将剩下数据放回原始数组
        while (l < leftNum){
            arr[k] = temp[l];
            l++;
            k++;
        }
        while (r < temp.length){
            arr[k] = temp[r];
            r++;
            k++;
        }

    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = { 10, 7, 3, 3, 4, 2, 8, 1, 5, 9, 2, 1};
        sort(arr);
        System.out.println("arr:"+ JSON.toJSONString(arr));

    }
}

注意事项

归并排序的时间复杂度为O(nlogn)，它的性能比冒泡排序和插入排序要好得多，特别是在大型列表上