前往小程序,Get更优阅读体验!
立即前往
首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
社区首页 >专栏 >归并排序 递归版和非递归版的实现(java)

归并排序 递归版和非递归版的实现(java)

作者头像
程序员徐公
发布2018-09-18 17:08:49
1K0
发布2018-09-18 17:08:49
举报

版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载。 https://cloud.tencent.com/developer/article/1341951

归并排序的实现(java)

本文固定链接:https://www.zybuluo.com/xujun94/note/424570

关于二分查找的,可以参考我的这篇博客二分查找的相关算法题

关于归并排序的的,可以参考我的这篇博客归并排序 递归版和非递归版的实现(java)

关于快速排序的,可以参考我的这篇博客 快速排序的相关算法题(java)

转载请注明原博客地址: http://write.blog.csdn.net/postedit/51292207

什么是归并排序

  • 归并排序其实就做两件事: 
代码语言:txt
复制
1. “分解”——将序列每次折半划分。
2. “合并”——将划分后的序列段两两合并后排序。

首先我们来看一下分解是怎样实现的呢?

代码语言:javascript
复制
// 递归退出条件,及left》=right的时候 if (left < right) {    // 找出中间索引    center = (left + right) / 2;    // 对左边数组进行递归     mSort(k, 0, center);    // 对右边数组进行递归    mSort(k, center + 1, right);     // 合并   merging(k, left, center, right); }

接着合并是怎样实现的呢?

  1. 初始化一个数组,将左右数组的数进行比较,将较小的数存入中间数组
  2. 再将左右数组剩下的数存到中间数组
  3. 最后,将中间数组复制回原来的数组
代码语言:javascript
复制
 private static void merging(int[] k, int left, int center, int right) {        int tempArr[] = new int[k.length];// 存放数据的数组        // third记录中间数组的索引        int mid = center + 1;        int third = left;        int temp = left;        while (left <= center && mid <= right) {            // 从左右两个数组找出最小的数存入tempArr数组            if (k[left] < k[mid]) {                tempArr[third++] = k[left++];            } else {                tempArr[third++] = k[mid++];            }        }        // 剩余部分依次放入中间数组        while (mid <= right) {            tempArr[third++] = k[mid++];        }        while (left <= center) {            tempArr[third++] = k[left++];        }        // 将中间数组中的内容复制回原数组        while (temp <= right) {            k[temp] = tempArr[temp++];        }    }}

递归版 的源码实现如下

代码语言:javascript
复制
//下面是递归版的package com.xujun.mergesort;public class MergeSort {    static int[] a = new int[] { 20, 9, 3, 5, 26, 100, 8, -1, 7, 50, -5 };    public static void main(String[] args) {        System.out.println("before sort");        ArrayUtils.printArray(a);        mergeSort(a);        System.out.println("after sort");        ArrayUtils.printArray(a);    }    private static void mergeSort(int[] k) {        mSort(k, 0, k.length - 1);    }    private static void mSort(int[] k, int left, int right) {        int center        // 递归退出条件,及left》=right的时候        if (left < right) {            // 找出中间索引            center = (left + right) / 2;            // 对左边数组进行递归            mSort(k, 0, center);            // 对右边数组进行递归            mSort(k, center + 1, right);            // 合并            merging(k, left, center, right);        }    }    private static void merging(int[] k, int left, int center, int right) {       // 存放数据的数组        int tempArr[] = new int[k.length];        // third记录中间数组的索引        int mid = center + 1;        int third = left;        int temp = left;        while (left <= center && mid <= right) {            // 从左右两个数组找出最小的数存入tempArr数组            if (k[left] < k[mid]) {                tempArr[third++] = k[left++];            } else {                tempArr[third++] = k[mid++];            }        }        // 剩余部分依次放入中间数组        while (mid <= right) {            tempArr[third++] = k[mid++];        }        while (left <= center) {            tempArr[third++] = k[left++];        }        // 将中间数组中的内容复制回原数组        while (temp <= right) {            k[temp] = tempArr[temp++];        }    }}

下面说一下分递归版的实现思路

  1. 从归并段的长度为1开始,一次使归并段的长度变为原来的2倍。
  2. 在每趟归并的过程中,要注意处理归并段的长度为奇数和 最后一个归并段的长度和前面的不等的情况,需要做一下处理
代码语言:javascript
复制
   // 程序边界的处理非常重要        while (len <= t.length) {            for (int i = 0; i + len <= t.length - 1; i += len * 2) {        //    System.out.println("len="+len);                low = i;                mid = i + len - 1;                high = i + len * 2 - 1;                if (high > t.length - 1)                    high = t.length - 1;                merge(t, i, mid, high);            }//长度加倍            len += len;        }        return true;    }

源码如下:

代码语言:javascript
复制
package com.xujun.mergesort1;public class MergeSort2 {    /**     * 二路归并排序的递归算法-入口     *      * @param <T>     * @param t     * @return     */    public static <T extends Comparable> boolean mergeSortRecursive(T[] t) {        if (t == null || t.length <= 1)            return true;        MSortRecursive(t, 0, t.length - 1);        return true;    }    /**     * 二路归并排序的递归算法-递归主体     *      * @param <T>     * @param t     * @param low     * @param high     * @return     */    private static <T extends Comparable> boolean MSortRecursive(T[] t,            int low, int high) {        if (t == null || t.length <= 1 || low == high)            return true;        int mid = (low + high) / 2;        MSortRecursive(t, low, mid);        MSortRecursive(t, mid + 1, high);        merge(t, low, mid, high);        return true;    }    public static <T extends Comparable> boolean mergeSortNonRecursive(T[] t) {        if (t == null || t.length <= 1)            return true;        int len = 1;        int low = 0;        int mid;        int high;        // 程序边界的处理非常重要        while (len <= t.length) {            for (int i = 0; i + len <= t.length - 1; i += len * 2) {        //    System.out.println("len="+len);                low = i;                mid = i + len - 1;                high = i + len * 2 - 1;                if (high > t.length - 1)                    high = t.length - 1;                merge(t, i, mid, high);            }//长度加倍            len += len;        }        return true;    }    /**     * 将两个归并段合并成一个归并段     *      * @param <T>     * @param t     * @param low     * @param mid     * @param high     * @return     */    private static <T extends Comparable> boolean merge(T[] t, int low,            int mid, int high) {        T[] s = t.clone();// 先复制一个辅助数组        int i, j, k;// 三个指示器,i指示t[low...mid],j指示t[mid+1...high],k指示s[low...high]        for (i = low, j = mid + 1, k = low; i <= mid && j <= high; k++) {            if (t[i].compareTo(t[j]) <= 0) {                s[k] = t[i++];            } else {                s[k] = t[j++];            }        }        // 将剩下的元素复制到s中        if (i <= mid) {            for (; k <= high; k++) {                s[k] = t[i++];            }        } else {            for (; k <= high; k++) {                s[k] = s[j++];            }        }        for (int m = low; m <= high; m++) {// 将辅助数组中的排序好的元素复制回原数组            t[m] = s[m];        }        return true;    }    public static void main(String[] args) {        Integer[] arr = new Integer[] { 2, 3, 6, 8, 9, 2, 0, 1 };        long startTime = System.currentTimeMillis(); // 获取开始时间        mergeSortRecursive(arr);        long endTime = System.currentTimeMillis(); // 获取开始时间        System.out.println("执行时间:" + (endTime - startTime));        for (int i : arr) {            System.out.println(i);        }        startTime = System.currentTimeMillis(); // 获取开始时间        mergeSortNonRecursive(arr);        endTime = System.currentTimeMillis(); // 获取开始时间        System.out.println("执行时间:" + (endTime - startTime));        for (int i : arr) {            System.out.println(i);        }    }}

关于二分查找的,可以参考我的这篇博客二分查找的相关算法题

关于归并排序的的,可以参考我的这篇博客归并排序 递归版和非递归版的实现(java)

转载请注明原博客地址: http://write.blog.csdn.net/postedit/51292207

源码下载地址: http://download.csdn.net/detail/gdutxiaoxu/9565965

本文参与 腾讯云自媒体分享计划,分享自作者个人站点/博客。
原始发表:2016年05月01日,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

本文分享自 作者个人站点/博客 前往查看

如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

本文参与 腾讯云自媒体分享计划  ,欢迎热爱写作的你一起参与!

评论
登录后参与评论
0 条评论
热度
最新
推荐阅读
目录
  • 归并排序的实现(java)
    • 什么是归并排序
      • 首先我们来看一下分解是怎样实现的呢?
        • 接着合并是怎样实现的呢?
          • 递归版 的源码实现如下
            • 下面说一下分递归版的实现思路
            领券
            问题归档专栏文章快讯文章归档关键词归档开发者手册归档开发者手册 Section 归档