Java归并排序的递归与非递归实现
该命题已有无数解释,备份修改后的代码
平均时间复杂度: O(NLogN) 以2为底
最好情况时间复杂度: O(NLogN)
最差情况时间复杂度: O(NLogN)
所需要额外空间: 递归:O(N + LogN), 非递归:O(N)
稳定性: 稳定
归并排序基于分治(快排也是),利用归并来实现排序,其基本思想是:
如果一个数组有n个数据,则可以把这个数组看作n个有序的子序列,每个子序列的长度为1,然后两两归并,就能得到[n/2]个长度为2(或者1,落单的)的字序列,再不断地两两归并,直到得到一个长度为n的有序数组。
递归:
public static void main(String[] args) { int[] nums = {6, 5, 3, 8, 1, 7, 2, 9, 4}; segment(nums, 0, nums.length - 1); System.out.println(Arrays.toString(nums)); } /** * 递归切分待排 * * @param nums 待切分数组 * @param left 待切分最后第一个元素的索引 * @param right 待切分数组最后一个元素的索引 */ private static void segment(int[] nums, int left, int right) { if (left < right) { // 找出中间索引 int center = (left + right) / 2; // 对左边数组进行递归 segment(nums, left, center); // 对右边数组进行递归 segment(nums, center + 1, right); // 合并 merge(nums, left, center, right); } } /** * 两两归并排好序的数组(2路归并) * * @param nums 带排序数组对象 * @param left 左边数组的第一个索引 * @param center 左数组的最后一个索引,center + 1右数组的第一个索引 * @param right 右数组的最后一个索引 */ private static void merge(int[] nums, int left, int center, int right) { int[] tmpArray = new int[right - left + 1]; int leftIndex = left; //左数组第一个元素的索引 int rightIndex = center + 1; //右数组第一个元素索引 int tmpIndex = 0; //临时数组索引 // 把较小的数先移到新数组中 while (leftIndex <= center && rightIndex <= right) { if (nums[leftIndex] <= nums[rightIndex]) { tmpArray[tmpIndex++] = nums[leftIndex++]; } else { tmpArray[tmpIndex++] = nums[rightIndex++]; } } // 把左边剩余的数移入数组 while (leftIndex <= center) { tmpArray[tmpIndex++] = nums[leftIndex++]; } // 把右边边剩余的数移入数组 while (rightIndex <= right) { tmpArray[tmpIndex++] = nums[rightIndex++]; } // 把新数组中的数覆盖nums数组 /*for (int i = 0; i < tmpArray.length; i++) { nums[begin + i] = tmpArray[i]; }*/ //可以优化成下面的写法 System.arraycopy(tmpArray, 0, nums, left, tmpArray.length); }
非递归:
public static void main(String[] args) { int[] nums = {6, 5, 3, 8, 1, 7, 2, 9, 4}; for (int i = 1; i <= nums.length; i *= 2) { for (int j = 0; j + i <= nums.length; j += i * 2) { //Math.min 的目的是处理 整个待排序数组为奇数的情况 merge(nums, j, j + i - 1, Math.min(j + 2 * i - 1, nums.length - 1)); } } System.out.println(Arrays.toString(nums)); } /** * 两两归并排好序的数组(2路归并) * * @param nums 带排序数组对象 * @param left 左边数组的第一个索引 * @param center 左数组的最后一个索引,center + 1右数组的第一个索引 * @param right 右数组的最后一个索引 */ private static void merge(int[] nums, int left, int center, int right) { int[] tmpArray = new int[right - left + 1]; int leftIndex = left; //左数组第一个元素的索引 int rightIndex = center + 1; //右数组第一个元素索引 int tmpIndex = 0; //临时数组索引 // 把较小的数先移到新数组中 while (leftIndex <= center && rightIndex <= right) { if (nums[leftIndex] <= nums[rightIndex]) { tmpArray[tmpIndex++] = nums[leftIndex++]; } else { tmpArray[tmpIndex++] = nums[rightIndex++]; } } // 把左边剩余的数移入数组 while (leftIndex <= center) { tmpArray[tmpIndex++] = nums[leftIndex++]; } // 把右边边剩余的数移入数组 while (rightIndex <= right) { tmpArray[tmpIndex++] = nums[rightIndex++]; } // 把新数组中的数覆盖nums数组 /*for (int i = 0; i < tmpArray.length; i++) { nums[begin + i] = tmpArray[i]; }*/ //可以优化成下面的写法 System.arraycopy(tmpArray, 0, nums, left, tmpArray.length); }
参考链接:
[1].http://www.cnblogs.com/yulinfeng/p/7072163.html
[2].https://www.cnblogs.com/yulinfeng/p/7078661.html?utm_source=itdadao&utm_medium=referral
[3].https://blog.csdn.net/lll1204019292/article/details/52346199
[4].https://www.jianshu.com/p/39dd1d9b491d
把每一件简单的事情做好,就是不简单;把每一件平凡的事情做好,就是不平凡!相信自己,创造奇迹~~