歸併排序，圖解，詳細過程。

時間增長度，O(N*lgN)，對於每一層，是將2個有序數組合併成一個有序陣列，時間複雜度為O(N)，一共lgN層。

程式碼如下：

package com.collonn.algorithm.sort;

/**
 * <pre>
 * 經典歸併排序
 * </pre>
 */
public class MergeSort {

	public void mergeSort(int[] s, int start, int end) {
		if (start >= end) {
			return;
		}

		int m = (start + end) / 2;
		int start1 = start;
		int end1 = m;
		int start2 = m + 1;
		int end2 = end;
		this.mergeSort(s, start1, end1);
		this.mergeSort(s, start2, end2);

		this.merge(s, start1, end1, start2, end2);
	}

	// 合併兩個有序陣列為一個有序陣列
	private void merge(int[] s, int start1, int end1, int start2, int end2) {
		System.out.printf("\n開始合併,合併範圍,[%d,%d],[%d,%d]", start1, end1, start2, end2);
		int start = start1;
		// 臨時陣列
		int[] t = new int[end2 - start1 + 1];
		// 臨時陣列下標
		int i = 0;

		// 比較開始
		while (start1 <= end1 && start2 <= end2) {
			if (s[start1] < s[start2]) {
				t[i] = s[start1];
				start1++;
				i++;
				continue;
			}
			if (s[start1] > s[start2]) {
				t[i] = s[start2];
				start2++;
				i++;
				continue;
			}
		}

		// 拷貝剩餘元素
		while (start1 <= end1) {
			t[i] = s[start1];
			start1++;
			i++;
		}

		// 拷貝剩餘元素
		while (start2 <= end2) {
			t[i] = s[start2];
			start2++;
			i++;
		}

		// 將已排好序的元素放回對應位置
		for (i = 0; i < t.length; i++) {
			s[start + i] = t[i];
		}

		// 列印陣列
		PrintArray(s);
	}

	// 列印陣列
	private static void PrintArray(int[] s) {
		System.out.print("\n下標:");
		for (int p = 0; p < s.length; p++) {
			System.out.printf("%2d,", p);
		}
		System.out.print("\n值值:");
		for (Integer m : s) {
			System.out.printf("%2d,", m);
		}
		System.out.print("\n-----------------------------");
	}

	public static void main(String[] args) {
		// int[] s = new int[] { 99, 88, 5, 99, 7, 9, 3, 8, 10, 90, 56, 83, 39, 22 };
		int[] s = new int[] { 9, 2, 3, 7, 6, 5, 8, };

		// 列印陣列
		PrintArray(s);

		MergeSort mergeSort = new MergeSort();
		mergeSort.mergeSort(s, 0, s.length - 1);

		// 列印陣列
		PrintArray(s);
	}

}
 

運程時輸出如下：

下標: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6,
值值: 9, 2, 3, 7, 6, 5, 8,
-----------------------------
開始合併,合併範圍,[0,0],[1,1]
下標: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6,
值值: 2, 9, 3, 7, 6, 5, 8,
-----------------------------
開始合併,合併範圍,[2,2],[3,3]
下標: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6,
值值: 2, 9, 3, 7, 6, 5, 8,
-----------------------------
開始合併,合併範圍,[0,1],[2,3]
下標: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6,
值值: 2, 3, 7, 9, 6, 5, 8,
-----------------------------
開始合併,合併範圍,[4,4],[5,5]
下標: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6,
值值: 2, 3, 7, 9, 5, 6, 8,
-----------------------------
開始合併,合併範圍,[4,5],[6,6]
下標: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6,
值值: 2, 3, 7, 9, 5, 6, 8,
-----------------------------
開始合併,合併範圍,[0,3],[4,6]
下標: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6,
值值: 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9,
-----------------------------
下標: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6,
值值: 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9,
-----------------------------