归并排序
归并排序(MERGE-SORT)是利用归并的思想实现的排序方法,该算法采用经典的分治(divide-and-conquer)策略(分治法将问题分(divide)成一些小的问题然后递归求解,而治(conquer)的阶段则将分的阶段得到的各答案"修补"在一起,即分而治之)。
算法步骤
- 不断地将当前序列平均分割成2个子序列,直到不能再分割(序列中只剩1个元素)
- 不断地将2个子序列合并成一个有序序列,直到最终只剩下1个有序序列
divide实现
private E[] leftArray;
@Override
protected void sort() {
this.leftArray = (E[]) new Comparable[array.length >> 1];
divide(0, array.length);
}
private void divide(int begin, int end) {
if(end - begin < 2) {
return;
}
int middle = (begin + end) >> 1;
divide(begin, middle);
divide(middle, end);
merge(begin, middle, end);
}
merge实现
private void merge(int begin, int middle, int end) {
int li = 0;
int le = middle - begin;
int ri = middle;
int re = end;
int ai = begin;
// 先备份左边
for (int i = li; i < le; i++) {
leftArray[i] = array[begin + i];
}
while (li < le) {
if(ri < re && cmp(leftArray[li], array[ri]) > 0) {
array[ai++] = array[ri++];
} else {
array[ai++] = leftArray[li++];
}
}
}
由于归并排序总是平均分割子序列,所以最好、最坏、平均时间复杂度都是O(nlogn),属于稳定排序。
从代码中不难看出:归并排序的空间复杂度是O(n/2+ logn)= O(n),其中n/2用于临时存放左侧数组,logn用于递归调用。
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