Java歸并排序算法代碼實(shí)現(xiàn)
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(shí)間復(fù)雜度比較好的一種算法,為0(n*logn)級(jí)別。
歸并排序可以用遞歸和非遞歸兩種方式來(lái)實(shí)現(xiàn),當(dāng)然,遞歸方法是比較簡(jiǎn)單的,而非遞歸則是相對(duì)而言比較難的一種思路。
歸并排序的總體思路就是將一個(gè)大的無(wú)序數(shù)組,劃分為多個(gè)內(nèi)部有序的數(shù)組,而組間可能是無(wú)序的,通過(guò)合并相鄰兩組得到一個(gè)新的有序數(shù)組來(lái)實(shí)現(xiàn),最終合并成總體的大數(shù)組,即完成排序。
因此,對(duì)于歸并排序,我們需要先向下分組,然后再將各個(gè)數(shù)組合并,得到一個(gè)新的數(shù)組,直到最后合并成一個(gè)數(shù)組,算法結(jié)束。
具體細(xì)節(jié),則是通過(guò)將大數(shù)組劃分,首先劃分為每一組單個(gè)元素,單個(gè)元素的數(shù)組可以認(rèn)為是有序的。如何依次從左向右,每次取兩個(gè)相鄰數(shù)組,進(jìn)行合并,即兩個(gè)有序數(shù)組的合并,合并完以后,再找下一組兩個(gè)相鄰的數(shù)組進(jìn)行合并(并不包括上次合并好的數(shù)組),直到最后只有一個(gè)組或者沒有組了,就重新從頭開始合并,繼續(xù)上述步驟。
對(duì)于遞歸寫法,我們可以認(rèn)為數(shù)組中的各個(gè)元素都是二叉樹的葉子結(jié)點(diǎn),依據(jù)上述思路,兩兩合并成一個(gè)結(jié)點(diǎn),最后合并成一個(gè)結(jié)點(diǎn),即排序結(jié)束。
對(duì)于非遞歸寫法,我們可以設(shè)置一個(gè)變量來(lái)存儲(chǔ)要比較的數(shù)組長(zhǎng)度,從一開始,到數(shù)組長(zhǎng)度結(jié)束,即使分開后的數(shù)組元素個(gè)數(shù)并不等于這個(gè)變量,只要有和他配對(duì)的就可以合并。
代碼測(cè)試通過(guò)力扣中的題目進(jìn)行測(cè)驗(yàn)。
代碼實(shí)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(jié)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(shè)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(gè)組合并 l=r+1;//找到下一個(gè)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(jié)果:
總結(jié)
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