【Java】 归并排序的非递归实现
归并排序可以采用递归方法(见:归并排序),但递归方法会消耗深度位O(longn)的栈空间,使用归并排序时,应该尽量使用非递归方法。本文实现了java版的非递归归并排序。
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思路分析
递归排序的核心是merge(int[] arr, int start, int mid, int end)函数,讲[start~mid-1]和[mid~end]部分的数据合并,递归代码是使用递归得到mid,一步步分解数组。
非递归时,我们直接定义要合并的小数组长度从1开始,在较小的长度数组都合并完成后,令长度*2,继续进行合并,直到合并完成。
完整Java代码
(含测试代码)
public class MergeSort2 { public void mergeSort(int[] arr) { if(arr==null || arr.length<=0) return; int width = 1; while(width<arr.length) { mergePass(arr,width); width*=2; } } private void mergePass(int[] arr,int width) { int start=0; while(start+2*width-1<arr.length) { int mid=start+width-1; int end=start+2*width-1; merge(arr,start,mid,end); start=start+2*width; } //剩余无法构成完整的两组也要进行处理 if(start+width-1<arr.length) merge(arr, start, start+width-1, arr.length-1); } private void merge(int[] arr, int start, int mid, int end) { int i=start; int j=mid+1; int[] temp = new int[end-start+1]; int index=0; while(i<=mid && j<=end) { if(arr[i]<=arr[j]) temp[index++]=arr[i++]; else temp[index++]=arr[j++]; } while(i<=mid) temp[index++]=arr[i++]; while(j<=end) temp[index++]=arr[j++]; for(int k=start;k<=end;k++) arr[k]=temp[k-start]; } //==========测试代码================= public void test1() { int[] a = null; mergeSort(a); System.out.println(Arrays.toString(a)); } public void test2() { int[] a = {}; mergeSort(a); System.out.println(Arrays.toString(a)); } public void test3() { int[] a = { 1 }; mergeSort(a); System.out.println(Arrays.toString(a)); } public void test4() { int[] a = { 3, 3, 3, 3, 3 }; mergeSort(a); System.out.println(Arrays.toString(a)); } public void test5() { int[] a = { -3, 6, 3, 1, 3, 7, 5, 6, 2 }; mergeSort(a); System.out.println(Arrays.toString(a)); } public static void main(String[] args) { MergeSort2 demo =new MergeSort2(); demo.test1(); demo.test2(); demo.test3(); demo.test4(); demo.test5(); } }
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