归并排序 -JAVA详解

/**
* 快速排序是一种运用了分治法的排序算法，将输入数组分成两个，然后分别递归使得每个子数组有序，然后归并成一个有序的数组，时间复杂度O(nlogn)
*
* @author yanhom
* @time 2017/10/26
*/
public class MergeSort {

/**
* 1.以中间位置将数组划分为两个子数组，分别递归两个子数组使之有序，递归退出条件是只有一个元素，此时有序
* 2.对于有序的两个数组，比较两个数组首元素，将较小的放到temp临时数组中，然后数组下标++,循环比较，直到将较短数组中所有元素都加入到temp数组中
* 3.退出第一个循环，然后接下来两个循环会将较长数组中剩余的元素加入到temp数组中
* 4.最后一个循环的操作是将temp数组中的值复制到arr数组中
*
* @param arr 输入数组
* @param left 起始位置
* @param right 结束为止
* @param temp 临时数组
*/
public static void mergeSort(int[] arr, int left, int right, int[] temp) {

if(left < right) { //只有一个元素使退出递归
int mid = (left + right) / 2;
mergeSort(arr, left, mid, temp); //递归左边，使之有序
mergeSort(arr, mid + 1, right, temp); //递归右边，使之有序
mergeArray(arr, left, mid, right, temp); //合并两个有序数组
}
}

private static void mergeArray(int[] arr, int left, int mid, int right, int[] temp) {
int i = left, m = mid; //第一个数组工作变量，一个指头，一个指尾
int j = mid + 1, n = right; //第二个数组工作变量，一个指头，一个指尾
int k = 0; //临时数组下标

while (i <= m && j <= n) {
if (arr[i] <= arr[j]) {
temp[k++] = arr[i++];
} else {
temp[k++] = arr[j++];
}
}

//第一个数组较长
while (i <= m) {
temp[k++] = arr[i++];
}

//第二个数组较长
while (j <= n) {
temp[k++] = arr[j++];
}

k = 0;
while (left <= right) {
arr[left++] = temp[k++];
}
}

public static void main(String[] args) {
int[] arr = {4, 5, 2, 3, 1, 5, 6, 9, 8, 7, 0, 19};
int[] temp = new int[arr.length];
long start  = System.currentTimeMillis();
mergeSort(arr, 0, arr.length - 1, temp);
System.out.println(System.currentTimeMillis() - start);
for (int i = 0; i< arr.length; i++) {
System.out.println(arr[i]);
}
}
}