Java实现归并排序(Merge-Sort)算法
2007-05-21 18:21
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Java实现归并排序(Merge-Sort)算法
绪:最近在学习算法设计,教材是MIT的OCW课程Introduction to Algorithms;其中的归并算法实现,花费了我大半天时间,最后才成功搞定.为了避免初学者少走弯路,特拿来与大家共享!
归并排序算法思想:
分而治之(divide - conquer);每个递归过程涉及三个步骤
第一, 分解: 把待排序的 n 个元素的序列分解成两个子序列, 每个子序列包括 n/2 个元素.
第二, 治理: 对每个子序列分别调用归并排序MergeSort, 进行递归操作 .
第三, 合并: 合并两个排好序的子序列,生成排序结果.
教材上的伪码描述:
MERGE(A, p, q, r) 1 n1← q - p + 1//修改为 n1← q - p 2 n2← r - q //修改 n2 ← r - q + 1 3 create arrays L[1 ‥ n1 + 1] and R[1 ‥ n2 + 1] 4 for i ← 1 to n1 5 do L[i] ← A[p + i - 1] 6 for j ← 1 to n2 7 do R[j] ← A[q + j] 8 L[n1 + 1] ← ∞ 9 R[n2 + 1] ← ∞ 10 i ← 1 11 j ← 1 12 for k ← p to r 13 do if L[i] ≤ R[j] 14 then A[k] ← L[i] 15 i ← i + 1 16 else A[k] ← R[j] 17 j ← j + 1
MERGE-SORT(A, p, r) 1 if p < r 2 then q ← (p + r)/2 3 MERGE-SORT(A, p, q) 4 MERGE-SORT(A, q + 1, r) 5 MERGE(A, p, q , r)//修改为MERGE(A, p, q + 1, r)
共有三个修改之处,按照教材中的描述结合Java数组下标从0开始的规定若修改为
MERGE(A, p, q, r) 1 n1← q - p + 1//修改为 n1← q - p 2 n2← r - q //修改 n2 ← r - q MERGE-SORT(A, p, r) 4 MERGE-SORT(A, q + 1, r) 程序不能正常运行,暂时还不太清楚问题出在什么地方,怀疑和编译器对递归算法的实现有关.
按我所修改的方法,其具体实现代码如下:
package org.chw;
public class MergeSortAlgorithm { final static int MAXVALUE = 10000; static int[] L; static int[] R; public static void Merge(int[] A,int p,int q,int r){ int n1=q-p;//correct int n2=r-q+1;//correct //int n1 = q-p; //int n2 = r-q; L = new int[n1+1]; R = new int[n2+1]; for(int i = 0;i < n1;i++){ L[i] = A[p+i]; } for(int j = 0;j < n2;j++){ R[j] = A[q+j]; } L[n1]=MAXVALUE; R[n2]=MAXVALUE; int i = 0,j = 0; for(int k = p; k <= r ;k++){ //for(int k = p; k < r ;k++){ if(L[i]<=R[j]){ A[k] = L[i]; i++; }else{ A[k] = R[j]; j++; } } } public static void MergeSort(int[] A,int p,int r){ int q; if(p<r){ q = (p+r)/2; /*correctness*/ MergeSort(A,p,q); MergeSort(A,q+1,r); Merge(A,p,q+1,r); /*test*//* MergeSort(A,p,q); MergeSort(A,q,r); Merge(A,p,q,r);*/ } } public static void main(String[] args){ int[] inputArray={1,3,2,6,5,2,4,7,1,3,2,6,5,2,4,7,1,3,2,6,5,2,4,7,1,3}; MergeSort(inputArray,0,inputArray.length-1); for(int i=0;i<inputArray.length;i++){ System.out.println("intArray["+i+"]="+inputArray[i]); } }
}
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