归并排序

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归并排序

归并排序（Merge Sort）是建立在归并操作上的一种有效且稳定的排序算法。该算法是采用分治法（Divide and Conquer）的一个非常典型的应用。基本思路是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。由约翰·冯·诺伊曼在1945年提出。

参考链接

算法描述

1、首先把长度为n的输入序列分成两个长度为n/2的子序列。
2、再对这两个子序列分别采用归并排序。
3、最后将两个排序好的子序列合并成一个最终的排序序列。

动图演示

在这里插入图片描述

代码实现

Java

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package com.test;

import java.util.Arrays;

public class MergeSort {
    //临时数组
    private static int[] tmp;

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {23, 20, 32, 5, 45, 6, 8, 9, 15, 1};
        tmp = new int[arr.length]; // 不需要用户初始化会更友好(需要再写一个接口传入mergeSort和merge)
        mergeSort(arr, 0, arr.length - 1);
        System.out.println("排序结果：" + Arrays.toString(arr));
    }

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

    /**
     * 归并方法
     * 先将arr[]的所有元素复制到临时数组tmp[]中，然后再归并到arr[]
     *
     * @param arr   待排序数组
     * @param left  左指针
     * @param mid   中间指针
     * @param right 右指针
     */
    public static void merge(int[] arr, int left, int mid, int right) {
        int i = left;
        int j = mid + 1;
        for (int k = left; k <= right; k++) {
            tmp[k] = arr[k];
        }

        for (int k = left; k <= right; k++) {
            if (i > mid) {//左半边元素用完，取右半边
                arr[k] = tmp[j++];
            } else if (j > right) {//右半边元素用完，取左半边
                arr[k] = tmp[i++];
            } else if (tmp[j] < tmp[i]) {//右半边的当前元素小于左半边的当前元素，取右半边的元素
                arr[k] = tmp[j++];
            } else {//右半边的当前元素大于左半边的当前元素，取左半边的元素
                arr[k] = tmp[i++];
            }
        }
    }
}

排序结果：[1, 5, 6, 8, 9, 15, 20, 23, 32, 45]

JavaScript

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function mergeSort(arr,left,right) {
	if (left < right) {
		var mid = Math.floor((left + right) / 2);//注意js的/不是取整的 需要用Math函数
		mergeSort(arr, left, mid);
		mergeSort(arr, mid + 1, right);
		merge(arr, left, mid, right);
	}
}

/**
* 归并方法
* 先将arr[]的所有元素复制到临时数组tmp[]中，然后再归并到arr[]
*/
function merge(arr,left,mid,right) {
	var i = left;
	var j = mid + 1;
	for (var k = left; k <= right; k++) {
		tmp[k] = arr[k];
	}

	for (var k = left; k <= right; k++) {
		if (i > mid) {//左半边元素用完，取右半边
			arr[k] = tmp[j++];
		} else if (j > right) {//右半边元素用完，取左半边
			arr[k] = tmp[i++];
		} else if (tmp[j] < tmp[i]) {//右半边的当前元素小于左半边的当前元素，取右半边的元素
			arr[k] = tmp[j++];
		} else {//右半边的当前元素大于左半边的当前元素，取左半边的元素
			arr[k] = tmp[i++];
		}
	}
}

var arr = [23,20,32,5,45,6,8,9,15,1];
var tmp = new Array(arr.length);// 不需要用户初始化会更友好(需要再写一个接口传入mergeSort和merge)
mergeSort(arr,0,arr.length-1);
console.log(arr);

(10) [1, 5, 6, 8, 9, 15, 20, 23, 32, 45]