排序演算法之二:歸併排序
演算法分析:是將兩個(或兩個以上)有序表合併成一個新的有序表,即把待排序序列分為若干個子序列,每個子序列是有序的。然後再把有序子序列合併為整體有序序列。歸併排序是建立在歸併操作上的一種有效的排序演算法。該演算法是採用分治法(Divide and Conquer)的一個非常典型的應用。 將已有序的子序列合併,得到完全有序的序列;即先使每個子序列有序,再使子序列段間有序。若將兩個有序表合併成一個有序表,稱為2-路歸併。
複雜度:
陣列需要O(n)的額外空間,連結串列需要O(log(n))的額外空間,時間複雜度為O(nlog(n)),演算法不是自適應的,不需要對資料的隨機讀取。
public void mergesort(int[]arr,int low,int high){
int middle=(high+low)/2;
if(low<high){
mergesort(arr,low,middle);
mergesort(arr,middle+1,high);
merge(arr,low,middle,high);
}
}
public void merge(int[]arr,int low,int middle,int high){
//用於儲存歸併後的臨時陣列
int[] temp=new int[high-low+1];
//用於記錄第一個陣列中需要遍歷的下標
int i=low;
//用於記錄第二個陣列中需要遍歷的下標
int j=middle+1;
//記錄在臨時陣列中存放的下標
int index=0;
while(i<=middle&&j<=high){
//第一個陣列的資料更小
if(arr[i]<=arr[j]){
//把小的資料放入臨時陣列中
temp[index]=arr[i];
//讓下標向後一位
i++;
}else{
temp[index]=arr[j];
j++;
}
index++;
}
//處理多餘的資料
while(j<=high){
temp[index]=arr[j];
j++;
index++;
}
while(i<=middle){
temp[index]=arr[i];
i++;
index++;
}
//放回陣列
for(int k=0;k<temp.length;k++){
arr[k+low]=temp[k];
}
}