常見算法之歸并排序java實踐

歸并排序是一種典型的分治算法（divide and conquer）。

歸并算法相對快速排序、堆排而言，是穩定的。即原先相等的兩個數，進行歸并排序後，所處位置不會變化。

基本過程為：

1、将待排序數組平分兩組，并對兩子數組進行排序。

2、對排序好的子數組進行合并。

3、循環進行1、2，直到子數組隻含有一個數。

注意事項：

1、合并時，另一個未循環完的子數組，剩餘元素合并到新數組的方式。

java源代碼如下：

import java.util.Arrays;

public class MergeSort {
	/**
	 * 歸并排序
	 * 簡介:将兩個（或兩個以上）有序表合并成一個新的有序表 即把待排序序列分為若幹個子序列，每個子序列是有序的。然後再把有序子序列合并為整體有序序列
	 * 時間複雜度為O(nlogn)
	 * 穩定排序方式
	 * @param nums 待排序數組
	 * @return 輸出有序數組
	 */
	public static int[] sort(int[] nums, int low, int high) {
		int mid = (low + high) / 2;
		if (low < high) {
			// 左邊
			sort(nums, low, mid);
			// 右邊
			sort(nums, mid + 1, high);
			// 左右歸并
			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;// 左指針
		int j = mid + 1;// 右指針
		int k = 0;

		// 把較小的數先移到新數組中
		while (i <= mid && j <= high) {
			if (nums[i] < nums[j]) {		//升序
				temp[k++] = nums[i++];
			} else {
				temp[k++] = nums[j++];
			}
		}

		// 把左邊剩餘的數移入數組
		while (i <= mid) {
			temp[k++] = nums[i++];
		}

		// 把右邊邊剩餘的數移入數組
		while (j <= high) {
			temp[k++] = nums[j++];
		}

		// 把新數組中的數覆寫nums數組
		for (int k2 = 0; k2 < temp.length; k2++) {
			nums[k2 + low] = temp[k2];
		}
	}

	
	// 歸并排序的實作
	public static void main(String[] args) {
		int[] nums = { 2, 7, 8, 3, 1, 6, 9, 0, 5, 4 };
		MergeSort.sort(nums, 0, nums.length-1);
		System.out.println(Arrays.toString(nums));
	}
}
           

運作結果如下：

[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]