Java基础知识强化55：经典排序之归并排序（MergeSort）

1. 归并排序的原理：

原理,把原始数组分成若干子数组,对每一个子数组进行排序,

继续把子数组与子数组合并,合并后仍然有序,直到全部合并完,形成有序的数组

举例：

无序数组[6 2 4 1 5 9]

  先看一下每个步骤下的状态,完了再看合并细节

第一步： [6 2 4 1 5 9]原始状态

第二步： [2 6] [1 4] [5 9]两两合并排序,排序细节后边介绍

第三步： [1 2 4 6] [5 9]继续两组两组合并

第四步： [1 2 4 5 6 9]合并完毕,排序完毕

       输出结果：[1 2 4 5 6 9]

2. 归并排序代码实现：

package com.himi.classisort;

/** 
 * 归并排序 
 * 简介:将两个（或两个以上）有序表合并成一个新的有序表 即把待排序序列分为若干个子序列，每个子序列是有序的。
 * 然后再把有序子序列合并为整体有序序列 
 * 时间复杂度为O(nlogn) 
 * 稳定排序方式 
 * @param nums 待排序数组 
 * @return 输出有序数组 
 */  
public class MergeSoreDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int[] array = new int[] { 12, 33, 4, 15, 25, 55, 18 };
        System.out.println("排序前的数组：");
        printArray(array);
        sort(array, 0, array.length-1);
        
        System.out.println("");
        System.out.println("排序后的数组：");
        printArray(array);

    }

    public static int[] sort(int[] nums, int low, int high) {  
        int mid = (low + high) / 2;  
        if (low < high) {  
            // 左边  
            sort(nums, low, mid);  
            // 右边  
            sort(nums, mid + 1, high);  
            // 左右归并  
            merge(nums, low, mid, high);  
        }  
        return nums;  
    }  
  
    public static void merge(int[] nums, int low, int mid, int high) {  
        int[] temp = new int[high - low + 1]; 
        int i = low;// 左索引 
        int j = mid + 1;// 右索引  
        int k = 0;  
  
        // 把较小的数先移到新数组中  
        while (i <= mid && j <= high) {  
            if (nums[i] < nums[j]) {  
                temp[k++] = nums[i++];  
            } else {  
                temp[k++] = nums[j++];  
            }  
        }  
  
        // 把左边剩余的数移入数组  
        while (i <= mid) {  
            temp[k++] = nums[i++];  
        }  
  
        // 把右边边剩余的数移入数组  
        while (j <= high) {  
            temp[k++] = nums[j++];  
        }  
  
        // 把新数组中的数覆盖nums数组  
        for (int k2 = 0; k2 < temp.length; k2++) {  
            nums[k2 + low] = temp[k2];  
        }  
    }  

    public static void printArray(int[] array) {
        System.out.print("[");
        int i;
        for (i = 0; i < array.length; i++) {

            if (i == array.length - 1) {
                System.out.print(array[i]);
            } else {
                System.out.print(array[i] + ",");
            }
        }
        System.out.print("]");
    }
}

程序运行结果如下：