19、排序算法-归并排序

来源：https://www.bilibili.com/video/BV1B4411H76f?p=60

一、思路

归并排序：经典的分治策略解决排序问题

例如：[8,4,,7,1,3,6,2] 从小到大

分：

　　1、[8,4,5,7] [1,3,6,2]

　　2、[8,4] [5,7] [1,3] [6,2]

　　3、[8] [4] [5] [7] [1] [3] [6] [2]

治：

　　1、[4,8] [5,7]    [1,3] [2,6]

　　2、 [4,5,7,8]      [1,2,3,6]

　　3、[1,2,3,4,5,6,7,8]

治的过程（以最后一次治为例 [4,5,7,8]  [1,2,3,6]）：

　　两个数组分别给定指针，i=0,j=0， 比较，取小的值，[1] ，对应的j++

　　i=0,j=1,比较，得到[1,2]，j++

　　i=0,j=2,比较，得到[1,2,3]，j++

　　i=0,j=3,比较，得到[1,2,3,4]，i++

　　i=1,j=3,比较，得到[1,2,3,4,5]，i++

　　i=2,j=3,比较，得到[1,2,3,4,5,6]，j++

　　j已经无法继续后移，取出前面i对应数组剩余的数据，添加到后面，完成

二、实现

//归并排序
public class MergeSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {8,4,5,7,1,3,6,2};
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
        int left = 0;
        int right = arr.length - 1;
        int[] temp = new int[arr.length];//存放取出来的数据

        mergeSort(arr,left,right,temp);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }

    public static void mergeSort(int[] arr, int left, int right, int[] temp){
        if(left < right){
            int mid = (left + right)/2;
            mergeSort(arr,left,mid,temp);
            mergeSort(arr,mid+1,right,temp);

            merge(arr,left,mid,right,temp);
        }

    }

    //治
    public static void merge(int[] arr, int left, int mid, int right, int[] temp){
        int i = left;
        int j = mid + 1;
        int t = 0;//temp的下标

        //按照顺序比较
        while (i <= mid && j <= right){
            if(arr[i] <= arr[j]){
                temp[t] = arr[i];
                i += 1;
                t += 1;
            }else {
                temp[t] = arr[j];
                j += 1;
                t += 1;
            }
        }
        //比较完了，看剩没剩下
        while (i <= mid){
            temp[t] = arr[i];
            i += 1;
            t += 1;
        }
        while (j <= right){
            temp[t] = arr[j];
            j += 1;
            t += 1;
        }

        //将暂存的数据传给原来的arr
        t = 0;
        int tempLeft = left;
        while (tempLeft <= right){
            arr[tempLeft] = temp[t];
            t += 1;
            tempLeft += 1;
        }


    }
}

结果

[8, 4, 5, 7, 1, 3, 6, 2]
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]