归并过程merge
复制一个同样的数组aux,3个索引,蓝色剪头为最终的数组中需要跟踪的索引位置,两个红色剪头是已经分别排序好的两个数组当前要考虑的元素
k为蓝色的索引,i、j分别为红色索引,第一个位置1<2(aux[j] < aux[i])所以arr[k] = aux[j]
边界条件是[l, r],起始位置是数组的左索引,终止位置是数组的右索引
代码
import java.util.*;
public class MergeSort{
// 我们的算法类不允许产生任何实例
private MergeSort(){}
// 将arr[l...mid]和arr[mid+1...r]两部分进行归并
private static void merge(Comparable[] arr, int l, int mid, int r) {
Comparable[] aux = Arrays.copyOfRange(arr, l, r+1);
// 初始化,i指向左半部分的起始索引位置l;j指向右半部分起始索引位置mid+1
int i = l, j = mid+1;
for( int k = l ; k <= r; k ++ ){
if( i > mid ){ // 如果左半部分元素已经全部处理完毕
arr[k] = aux[j-l]; j ++;
}
else if( j > r ){ // 如果右半部分元素已经全部处理完毕
arr[k] = aux[i-l]; i ++;
}
else if( aux[i-l].compareTo(aux[j-l]) < 0 ){ // 左半部分所指元素 < 右半部分所指元素
arr[k] = aux[i-l]; i ++;
}
else{ // 左半部分所指元素 >= 右半部分所指元素
arr[k] = aux[j-l]; j ++;
}
}
}
// 递归使用归并排序,对arr[l...r]的范围进行排序
private static void sort(Comparable[] arr, int l, int r) {
if (l >= r)
return;
int mid = (l+r)/2;
sort(arr, l, mid);
sort(arr, mid + 1, r);
merge(arr, l, mid, r);
}
public static void sort(Comparable[] arr){
int n = arr.length;
sort(arr, 0, n-1);
}
}
自底向上的归并排序
import java.util.*;
public class MergeSortBU{
// 我们的算法类不允许产生任何实例
private MergeSortBU(){}
// 将arr[l...mid]和arr[mid+1...r]两部分进行归并
private static void merge(Comparable[] arr, int l, int mid, int r) {
Comparable[] aux = Arrays.copyOfRange(arr, l, r+1);
// 初始化,i指向左半部分的起始索引位置l;j指向右半部分起始索引位置mid+1
int i = l, j = mid+1;
for( int k = l ; k <= r; k ++ ){
if( i > mid ){ // 如果左半部分元素已经全部处理完毕
arr[k] = aux[j-l]; j ++;
}
else if( j > r ){ // 如果右半部分元素已经全部处理完毕
arr[k] = aux[i-l]; i ++;
}
else if( aux[i-l].compareTo(aux[j-l]) < 0 ){ // 左半部分所指元素 < 右半部分所指元素
arr[k] = aux[i-l]; i ++;
}
else{ // 左半部分所指元素 >= 右半部分所指元素
arr[k] = aux[j-l]; j ++;
}
}
}
public static void sort(Comparable[] arr){
int n = arr.length;
// Merge Sort Bottom Up 无优化版本
for (int sz = 1; sz < n; sz *= 2)
for (int i = 0; i < n - sz; i += sz+sz)
// 对 arr[i...i+sz-1] 和 arr[i+sz...i+2*sz-1] 进行归并
merge(arr, i, i+sz-1, Math.min(i+sz+sz-1,n-1));
}
}
原创声明:本文系作者授权腾讯云开发者社区发表,未经许可,不得转载。
如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。
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