java 算法之归并排序详解及实现代码

java 算法之归并排序详解

一、思想

归并排序：将一个数组排序，可以先（递归地）将它分成两半部份分别排序，然后将结果归并起来；  

二、概念

归并：将两个有序的数组归并成一个更大的有序数组；  

三、特点

优点：能够保证将任意长度为N的数组排序所需要的时间和NlogN成正比；

缺点：需要额外的空间和N成正比； 

 四、实现方法

将两个不同的有序数组归并到第三个数组中；

先将前半部分排序，在将后半部分排序，然后在数组中移动元素而不需要使用额外的空间； 

五、代码

/**
* 归并排序
*  
* @author pengcx
*  
*/  
public class Merge extends Sort {  
 /** 归并所需的辅助数组 */  
 private static Comparable[] aux;  

public static void main(String[] args) {  
   String[] a = { "d", "a", "w", "b", "q" };  
   Merge.sort(a);  
   show(a);  
 }  

public static void sort(Comparable[] a) {  
   aux = new Comparable[a.length];  
   sort(a, 0, a.length - 1);  
 }  

/**
 * 排序数组的a[lo]至a[hi]元素
 *  
 * @param a
 *      数组a
 * @param lo
 *      最小元素位置lo
 * @param hi
 *      最大元素位置hi
 */  
 private static void sort(Comparable[] a, int lo, int hi) {  
   if (hi <= lo) {  
     return;  
   }  

// 计算数组中间位置  
   int mid = lo + (hi - lo) / 2;  
   // 排序数组a左边的元素  
   sort(a, lo, mid);  
   // 排序数组a右边的元素  
   sort(a, mid + 1, hi);  
   // 合并数组a左边和右边的元素  
   merge(a, lo, mid, hi);  
 }  

/**
 * 将数组a的a[lo]至a[mid]的元素与a[mid]至a[hi]的元素合并
 *  
 * @param a
 *      合并的数组a
 * @param lo
 *      最小数组元素lo
 * @param mid
 *      中间元素位置mid
 * @param hi
 *      最大元素位置hi
 */  
 public static void merge(Comparable[] a, int lo, int mid, int hi) {  
   int i = lo, j = mid + 1;  

for (int k = lo; k <= hi; k++) {  
     aux[k] = a[k];  
   }  

for (int k = lo; k <= hi; k++) {  
     // 如果左边的元素用尽，取右边的元素  
     if (i > mid) {  
       a[k] = aux[j++];  
     }  
     // 如果右边的元素用尽，取左边的元素  
     else if (j > hi) {  
       a[k] = aux[i++];  
     }  
     // 如果右半边的当前元素小于左半边的当前元素，取右半边元素  
     else if (less(aux[j], aux[i])) {  
       a[k] = aux[j++];  
     }  
     // 如果右半边的当前元素大于等于左半边的当前元素，取左半边元素  
     else {  
       a[k] = aux[i++];  
     }  
   }  
 }  
}  

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来源：http://blog.csdn.net/p106786860/article/details/17750515