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Java歸并排序算法代碼實現(xiàn)

 更新時間:2024年03月02日 14:24:31   作者:顧城猿  
歸并(Merge)排序法是將兩個(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干個子序列,每個子序列是有序的,下面這篇文章主要給大家介紹了關于Java歸并排序算法的相關資料,需要的朋友可以參考下

歸并排序是常見的八大排序算法之一,歸并排序也是一種時間復雜度比較好的一種算法,為0(n*logn)級別。

歸并排序可以用遞歸和非遞歸兩種方式來實現(xiàn),當然,遞歸方法是比較簡單的,而非遞歸則是相對而言比較難的一種思路。

歸并排序的總體思路就是將一個大的無序數組,劃分為多個內部有序的數組,而組間可能是無序的,通過合并相鄰兩組得到一個新的有序數組來實現(xiàn),最終合并成總體的大數組,即完成排序。

因此,對于歸并排序,我們需要先向下分組,然后再將各個數組合并,得到一個新的數組,直到最后合并成一個數組,算法結束。

具體細節(jié),則是通過將大數組劃分,首先劃分為每一組單個元素,單個元素的數組可以認為是有序的。如何依次從左向右,每次取兩個相鄰數組,進行合并,即兩個有序數組的合并,合并完以后,再找下一組兩個相鄰的數組進行合并(并不包括上次合并好的數組),直到最后只有一個組或者沒有組了,就重新從頭開始合并,繼續(xù)上述步驟。

對于遞歸寫法,我們可以認為數組中的各個元素都是二叉樹的葉子結點,依據上述思路,兩兩合并成一個結點,最后合并成一個結點,即排序結束。

對于非遞歸寫法,我們可以設置一個變量來存儲要比較的數組長度,從一開始,到數組長度結束,即使分開后的數組元素個數并不等于這個變量,只要有和他配對的就可以合并。

代碼測試通過力扣中的題目進行測驗。

代碼實現(xiàn):

遞歸:

class Solution {
    public int[] sortArray(int[] nums) {
        mergeSort(nums,0,nums.length-1);
        return nums;
    }
    public void mergeSort(int[] nums,int left,int right){
        if(right==left){
            return;
        }
        int center=(left+right)/2;
        mergeSort(nums,left,center);
        mergeSort(nums,center+1,right);
        merge(nums,left,center,right);
    }
    public void merge(int[] nums,int left,int center,int right){
        int i=left;
        int j=center+1;
        int[] temp=new int[right-left+1];
        int count=0;
        while(i<=center && j<=right){
            temp[count++]=nums[i]>nums[j]?nums[j++]:nums[i++];
        }
        while(i<=center){
            temp[count++]=nums[i++];
        }
        while(j<=right){
            temp[count++]=nums[j++];
        }
        for(int k=0;k<temp.length;k++){
            nums[left+k]=temp[k];
        }
    }
}

力扣提交結果:

非遞歸:

class Solution {
    public int[] sortArray(int[] nums) {
        for(int l,m,r,step=1;step<nums.length;step*=2){
            l=0;//設置初始值
            while(l<nums.length){//有左邊的組
                m=l+step-1;
                if(m+1>=nums.length){//如果沒有右邊的組,就退出
                    break;
                }
                r=Math.min(l+(step*2)-1,nums.length-1);//獲取右邊界,取兩者的最小值
                merge(nums,l,m,r);//將兩個組合并
                l=r+1;//找到下一個左邊的組
            }
        }
        return nums;
    }
    public void merge(int[] nums,int left,int center,int right){
        int i=left;
        int j=center+1;
        int[] temp=new int[right-left+1];
        int count=0;
        while(i<=center && j<=right){
            temp[count++]=nums[i]>nums[j]?nums[j++]:nums[i++];
        }
        while(i<=center){
            temp[count++]=nums[i++];
        }
        while(j<=right){
            temp[count++]=nums[j++];
        }
        for(int k=0;k<temp.length;k++){
            nums[left+k]=temp[k];
        }
    }
}

力扣提交結果:

總結 

到此這篇關于Java歸并排序算法的文章就介紹到這了,更多相關Java歸并排序內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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