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Java归并排序算法代码实现

 更新时间：2024年03月02日 14:24:31   作者：顾城猿  
归并(Merge)排序法是将两个(或两个以上)有序表合并成一个新的有序表,即把待排序序列分为若干个子序列,每个子序列是有序的,下面这篇文章主要给大家介绍了关于Java归并排序算法的相关资料,需要的朋友可以参考下

归并排序是常见的八大排序算法之一，归并排序也是一种时间复杂度比较好的一种算法，为0(n*logn)级别。

归并排序可以用递归和非递归两种方式来实现，当然，递归方法是比较简单的，而非递归则是相对而言比较难的一种思路。

归并排序的总体思路就是将一个大的无序数组，划分为多个内部有序的数组，而组间可能是无序的，通过合并相邻两组得到一个新的有序数组来实现，最终合并成总体的大数组，即完成排序。

因此，对于归并排序，我们需要先向下分组，然后再将各个数组合并，得到一个新的数组，直到最后合并成一个数组，算法结束。

具体细节，则是通过将大数组划分，首先划分为每一组单个元素，单个元素的数组可以认为是有序的。如何依次从左向右，每次取两个相邻数组，进行合并，即两个有序数组的合并，合并完以后，再找下一组两个相邻的数组进行合并（并不包括上次合并好的数组），直到最后只有一个组或者没有组了，就重新从头开始合并，继续上述步骤。

对于递归写法，我们可以认为数组中的各个元素都是二叉树的叶子结点，依据上述思路，两两合并成一个结点，最后合并成一个结点，即排序结束。

对于非递归写法，我们可以设置一个变量来存储要比较的数组长度，从一开始，到数组长度结束，即使分开后的数组元素个数并不等于这个变量，只要有和他配对的就可以合并。

代码测试通过力扣中的题目进行测验。

代码实现：

递归：

class Solution {
    public int[] sortArray(int[] nums) {
        mergeSort(nums,0,nums.length-1);
        return nums;
    }
    public void mergeSort(int[] nums,int left,int right){
        if(right==left){
            return;
        }
        int center=(left+right)/2;
        mergeSort(nums,left,center);
        mergeSort(nums,center+1,right);
        merge(nums,left,center,right);
    }
    public void merge(int[] nums,int left,int center,int right){
        int i=left;
        int j=center+1;
        int[] temp=new int[right-left+1];
        int count=0;
        while(i<=center && j<=right){
            temp[count++]=nums[i]>nums[j]?nums[j++]:nums[i++];
        }
        while(i<=center){
            temp[count++]=nums[i++];
        }
        while(j<=right){
            temp[count++]=nums[j++];
        }
        for(int k=0;k<temp.length;k++){
            nums[left+k]=temp[k];
        }
    }
}

力扣提交结果：

非递归：

class Solution {
    public int[] sortArray(int[] nums) {
        for(int l,m,r,step=1;step<nums.length;step*=2){
            l=0;//设置初始值
            while(l<nums.length){//有左边的组
                m=l+step-1;
                if(m+1>=nums.length){//如果没有右边的组，就退出
                    break;
                }
                r=Math.min(l+(step*2)-1,nums.length-1);//获取右边界，取两者的最小值
                merge(nums,l,m,r);//将两个组合并
                l=r+1;//找到下一个左边的组
            }
        }
        return nums;
    }
    public void merge(int[] nums,int left,int center,int right){
        int i=left;
        int j=center+1;
        int[] temp=new int[right-left+1];
        int count=0;
        while(i<=center && j<=right){
            temp[count++]=nums[i]>nums[j]?nums[j++]:nums[i++];
        }
        while(i<=center){
            temp[count++]=nums[i++];
        }
        while(j<=right){
            temp[count++]=nums[j++];
        }
        for(int k=0;k<temp.length;k++){
            nums[left+k]=temp[k];
        }
    }
}

力扣提交结果：

总结 

到此这篇关于Java归并排序算法的文章就介绍到这了,更多相关Java归并排序内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

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