Java数据结构与算法——归并排序(图解)(算法效率测试)
2020-07-16 05:57
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归并排序
说明:归并排序是利用归并的思想实现的排序方法,该算法采用经典的分治策略,分治法将问题分成一些小的问题然后递归求解,而治的阶段则将分的阶段得到的各答案"修补”在一起,即分而治之。
下面展示图解过程:
归并排序思想示意图2—合并相邻有序子序列
再来看看治阶段,我们需要将两个已经有序的子序列合并成- -个有序序列, 比如上图中的最后一次合并,要将[4,5,7,8]和[1,2,3,6]两个已经有序的子序列,合并为最终序列[1,2,3,4,5,6,7,8],来看下实现步骤
代码:
package sort; import javax.sound.midi.Soundbank; import java.lang.reflect.Array; import java.text.SimpleDateFormat; import java.util.Arrays; import java.util.Date; public class MergetSort { public static void main(String[] args) { int[] arr = {8,4,5,7,1,3,6,2}; int temp[] = new int[arr.length];//归并需要额外开辟空间 mergeSort(arr,0,arr.length-1,temp); System.out.println("归并排序结果: "+Arrays.toString(arr)); /* int [] arr1 = new int[8000000]; for (int i=0; i < 8000000;i++){ arr1[i] = (int)(Math.random()* 8000000); } Date date1 = new Date(); SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"); String date1str = simpleDateFormat.format(date1); System.out.println("排序前的时间="+date1str); int[] temp = new int[arr1.length]; mergeSort(arr1,0,arr1.length-1,temp); Date date2 = new Date(); String date2str = simpleDateFormat.format(date2); // System.out.println("排序后" + Arrays.toString(arr1)); System.out.println("排序后的时间="+date2str); */ } //分解方法 public static void mergeSort(int[] arr,int left,int right,int[] temp){ if (left < right){ int mid = (left + right)/2; //左递归 mergeSort(arr,left,mid,temp); //右递归 mergeSort(arr,mid+1,right,temp); merge(arr,left,mid,right,temp); } } //合并方法 /** * * @param arr 排序的原始数组 * @param left 左边的有序序列的初始索引 * @param mid 中间索引 * @param right 右边的索引 * @param temp 中转的数组 */ public static void merge(int[] arr,int left,int mid,int right,int[] temp){ int i = left; // 初始化i,左边有序序列的初始索引 int j = mid + 1;//初始化j,右边有序序列的初始索引 int t = 0; //指向temp数组的当前索引 //先把左右两边的数据按规则拷贝到temp中 //直到左右两边有一边处理完毕为止 while(i <= mid && j <=right){ if (arr[i] <= arr[j]){ //如果左边的有序序列的当前元素,小于等于右边的当前元素 //将左边元素拷贝到temp数组中,然后t++,i++ temp[t] = arr[i]; t++; i++; }else{ temp[t] = arr[j]; t++; j++; } } //有剩余数据的一边的数据依次全部填充temp中 while(i <= mid){ temp[t] = arr[i]; t++;i++; } while(j <= right){ temp[t] = arr[j]; t++;j++; } //将temp数组拷贝到arr t = 0; int tempLeft = left; while(tempLeft <= right){ arr[tempLeft] = temp[t]; t++; tempLeft ++; } } }
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