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归并排序

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JusterZhu
发布2022-12-07 20:42:50
2130
发布2022-12-07 20:42:50
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文章被收录于专栏:JusterZhu

1.概要

归并排序(Merge-Sort)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(divide-and-conquer)策略(分治法将问题分(divide)成一些小的问题然后递归求解,而治(conquer)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”)。

思路1:可以看到这种结构很想一颗完全二叉树,本文的归并排序我们采用递归去实现(也可采用迭代的方式去实现)。分阶段可以理解为就是递归拆分子序列的过程。

思路2:合并相邻有序子序列

再来看看治阶段,我们需要两个已经有序的子序列合并成一个有序序列,比如上图中的最后一次合并,将要[4,5,8,7]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。

2.详细内容

代码语言:javascript
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public class MergeSort
    {
        //分+合方法
        public static void Sort(int[] arr, int left, int right, int[] temp) 
        {
            if (left < right)
            {
                int mid = (left + right) / 2;
                //向左递归进行分解
                Sort(arr,left,mid,temp);
                //向右递归进行分解
                Sort(arr, mid + 1, right, temp);
                //每分解一次就合并一次
                Merge(arr,left, mid, right, temp);
            }
        }

        /// <summary>
        /// 归并排序
        /// </summary>
        /// <param name="arr">排序的原始数组</param>
        /// <param name="left">左边有序序列</param>
        /// <param name="mid">中间索引</param>
        /// <param name="right">右边有序序列</param>
        /// <param name="temp">中转数组</param>
        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

            //1
            //先把左右两边(有序)的数据按照规则填充到temp数组
            //直到左右两边有序序列,又一遍处理完毕为止
            while (i <= mid && j <= right) {
                //如果左边的有序序列的当前元素,小于等于邮编的有序序列的当前元素
                //即将左边的当前元素,拷贝到temp数组
                //然后t++  i++
                if (arr[i] <= arr[j])
                {
                    temp[t] = arr[i];
                    t += 1;
                    i += 1;
                }
                else
                {
                    //如果右边的有序序列的当前元素,大于邮编的有序序列的当前元素
                    //即将右边的当前元素,拷贝到temp数组
                    //然后t++  j++
                    temp[t] = arr[j];
                    t += 1;
                    j += 1;
                }
            }

            //2
            //把有剩余数据的一遍的数据一次全部填充到temp
            while (i<=mid)
            {
                //左边的有序序列还有剩余的元素,就全部填充到temp
                temp[t] = arr[i];
                t += 1;
                i += 1;
            }
            while (j <= right)
            {
                //右边的有序序列还有剩余的元素,就全部填充到temp
                temp[t] = arr[j];
                t += 1;
                j += 1;
            }
            //3
            //将temp数组的元素拷贝到arr
            t = 0;
            int tempLeft = left;
            while (tempLeft <= right)
            {
                //第一次合并tempLeft = 0,right = 1 tempLeft = 2 right=3 t=0 tL=0 ri=3
                //最后一次tempLeft=0 right=7
                arr[tempLeft] = temp[t];
                t += 1;
                tempLeft += 1;
            }
        }
    }
代码语言:javascript
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        static void Main(string[] args)
        {
            int[] array = { 8,4,5,7,1,3,6,2 };
            //归并排序需要一个额外的空间
            int[] temp =new int[array.Length];
            MergeSort.Sort(array,0,array.Length - 1, temp);
            Console.WriteLine(string.Join(' ', array));
            Console.Read();
        }
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原始发表:2022-07-27,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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