Java基础知识强化55：经典排序之归并排序（MergeSort）

1. 归并排序的原理：

原理,把原始数组分成若干子数组,对每一个子数组进行排序,

继续把子数组与子数组合并,合并后仍然有序,直到全部合并完,形成有序的数组

举例：

无序数组[6 2 4 1 5 9]

  先看一下每个步骤下的状态,完了再看合并细节

第一步： [6 2 4 1 5 9]原始状态

第二步： [2 6] [1 4] [5 9]两两合并排序,排序细节后边介绍

第三步： [1 2 4 6] [5 9]继续两组两组合并

第四步： [1 2 4 5 6 9]合并完毕,排序完毕

       输出结果：[1 2 4 5 6 9]

2. 归并排序代码实现：

 package com.himi.classisort;

 /**
  * 归并排序
  * 简介: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。
  * 然后再把有序子序列合并为整体有序序列
  * 时间复杂度为O(nlogn)
  * 稳定排序方式
  * @param nums 待排序数组
  * @return 输出有序数组
  */
 public class MergeSoreDemo {
     public static void main(String[] args) {
         int[] array = new int[] { 12, 33, 4, 15, 25, 55, 18 };
         System.out.println("排序前的数组：");
         printArray(array);
         sort(array, 0, array.length-1);

         System.out.println("");
         System.out.println("排序后的数组：");
         printArray(array);

     }

     public static int[] sort(int[] nums, int low, int high) {
         int mid = (low + high) / 2;
         if (low < high) {
             // 左边
             sort(nums, low, mid);
             // 右边
             sort(nums, mid + 1, high);
             // 左右归并
             merge(nums, low, mid, high);
         }
         return nums;
     }  

     public static void merge(int[] nums, int low, int mid, int high) {
         int[] temp = new int[high - low + 1];
         int i = low;// 左索引
         int j = mid + 1;// 右索引
         int k = 0;  

         // 把较小的数先移到新数组中
         while (i <= mid && j <= high) {
             if (nums[i] < nums[j]) {
                 temp[k++] = nums[i++];
             } else {
                 temp[k++] = nums[j++];
             }
         }  

         // 把左边剩余的数移入数组
         while (i <= mid) {
             temp[k++] = nums[i++];
         }  

         // 把右边边剩余的数移入数组
         while (j <= high) {
             temp[k++] = nums[j++];
         }  

         // 把新数组中的数覆盖nums数组
         for (int k2 = 0; k2 < temp.length; k2++) {
             nums[k2 + low] = temp[k2];
         }
     }  

     public static void printArray(int[] array) {
         System.out.print("[");
         int i;
         for (i = 0; i < array.length; i++) {

             if (i == array.length - 1) {
                 System.out.print(array[i]);
             } else {
                 System.out.print(array[i] + ",");
             }
         }
         System.out.print("]");
     }
 }

程序运行结果如下：