排序算法之归并排序

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归并排序

归并排序是建立在归并操作的排序算法, 是分治法的典型应用. 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. 若将两个有序表合成一个有序表, 称为2-路归并

1.1 算法描述

• 递归法

  1. 申请空间使其大小为两个已排序序列之和, 该空间用来存放合并后的序列
  2. 设定两个指针, 最初位置分别为两个已排序序列起始位置
  3. 比较两个指针所指向的元素, 选择相对小的元素放入到合并空间, 并移动指针到下一位置
  4. 重复步骤3直到某一指针达到序列尾部
  5. 将另一序列剩下的所有元素直接复制到合并序列尾部

1.3 演示

1.3 代码实现

    /**
     * 递归法归并
     *
     * @param nums 数组
     */
    public int[] recursionMergeSort(int[] nums) {
        int length = nums.length;
        if (length < 2) {
            return nums;
        }
        int middle = length / 2;
        int[] left = new int[middle];
        int[] right = new int[middle];
        // 数组折半分组
        System.arraycopy(nums, 0, left, 0, middle);
        System.arraycopy(nums, middle, right, 0, length - middle);
        return merge(recursionMergeSort(left), recursionMergeSort(right));
    }

    private int[] merge(int[] left, int[] right) {
        int resIndex = 0;
        int[] res = new int[left.length + right.length];
        int leftIndex = 0, rightIndex = 0;
        while (leftIndex < left.length && rightIndex < right.length) {
            if (left[leftIndex] <= right[rightIndex]) {
                res[resIndex] = left[leftIndex++];
            } else {
                res[resIndex] = right[rightIndex++];
            }
            resIndex++;
        }
        while (leftIndex < left.length) {
            res[resIndex ++] = left[leftIndex++];
        }
        while (rightIndex < right.length) {
            res[resIndex ++] = right[rightIndex++];
        }
        return res;
    }