在上一节中讲解了归并排序的递归版《4.比较排序之归并排序(递归)》,通常来讲,递归版的归并排序要更为常用,本节简单介绍下非递归版的归并排序。思路和递归版相同,均为先分解后合并,非递归的重点在于如何确定并合理的分解待排序数组。
对于递归我们是这么做的:
对于非递归来讲,切分的不向递归从大到小,非递归实际上从一开始构建算法的时候都从小到大。
第一次切分排序就确定最小单位为1个数字,将2个数字组合为一组。
第二次切分排序确定为2个数字,将4个数字组合为一组。
第三次切分排序确定为4个数字,将8(7)个数字组合为一组。
也就是说非递归归并排序中分解的依据为:从切分的水长度为1开始,一次归并变回原来的2倍。每完成一次归并则 len = len * 2。
Java
1 package com.algorithm.sort.mergenonrecursive; 2 3 import java.util.Arrays; 4 5 /** 6 * 归并排序(非递归) 7 * Created by yulinfeng on 2017/6/24. 8 */ 9 public class Merge { 10 11 public static void main(String[] args) { 12 int[] nums = {6, 5, 3, 1, 7, 2, 4}; 13 nums = mergeSort(nums); 14 System.out.println(Arrays.toString(nums)); 15 } 16 17 /** 18 * 归并排序(非递归) 19 * 从切分的数组长度为1开始,一次归并变回原来长度的2倍 20 * @param nums 待排序数组 21 * @return 排好序的数组 22 */ 23 private static int[] mergeSort(int[] nums) { 24 int len = 1; 25 while (len <= nums.length) { 26 for (int i = 0; i + len <= nums.length; i += len * 2) { 27 int low = i, mid = i + len - 1, high = i + 2 * len - 1; 28 if (high > nums.length - 1) { 29 high = nums.length - 1; //整个待排序数组为奇数的情况 30 } 31 merge(nums, low, mid, high); 32 } 33 len *= 2; 34 } 35 return nums; 36 } 37 38 /** 39 * 将切分的数组进行归并排序,同递归版 40 * @param nums 带排序数组 41 * @param low 左边数组第一个元素索引 42 * @param mid 左边数组最后一个元素索引,mid + 1为右边数组第一个元素索引 43 * @param high 右边数组最后一个元素索引 44 */ 45 private static void merge(int[] nums, int low, int mid, int high) { 46 int[] tmpArray = new int[nums.length]; 47 int rightIndex = mid + 1; 48 int tmpIndex = low; 49 int begin = low; 50 while (low <= mid && rightIndex <= high) { 51 if (nums[low] <= nums[rightIndex]) { 52 tmpArray[tmpIndex++] = nums[low++]; 53 } else { 54 tmpArray[tmpIndex++] = nums[rightIndex++]; 55 } 56 } 57 while (low <= mid) { 58 tmpArray[tmpIndex++] = nums[low++]; 59 } 60 while (rightIndex <= high) { 61 tmpArray[tmpIndex++] = nums[rightIndex++]; 62 } 63 while (begin <= high) { 64 nums[begin] = tmpArray[begin++]; 65 } 66 } 67 }