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1、并归排序介绍
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)。
2、基本思想
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说明:
1、可以看到这种结构很像一棵完全二叉树，本文的归并排序我们采用递归去实现（也可采用迭代的方式去实现）。
2、分阶段可以理解为就是递归拆分子序列的过程
3、思路拆解图
再来看看治阶段，我们需要将两个已经有序的子序列合并成一个有序序列，比如上图中的最后一次合并，要将[4,5,7,8]和[1,2,3,6]两个已经有序的子序列，合并为最终序列[1,2,3,4,5,6,7,8]
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4、代码
/**
* title:
* @author 阿K
* 2020年12月15日 下午10:55:51
*/
public class MergeSort {
public static void main(String[] args) {
// int arr[] = { 8, 4, 5, 7, 1, 3, 6, 2 };
// 创建要给80000个的随机的数组
int[] arr = new int[8000000];
for (int i = 0; i < 8000000; i++) {
arr[i] = (int) (Math.random() * 8000000); // 生成一个[0, 8000000) 数
}
new QuickSort(arr);
//new MergeSort(arr);
}
public MergeSort(int[] arr) {
int temp[] = new int[arr.length]; // 归并排序需要一个额外空间
long time = new Date().getTime();
mergeSort(arr, 0, arr.length - 1, temp);
long time2 = new Date().getTime();
System.out.println("并归排序 排" + (arr.length) + "个数据，使用" + (time2 - time) + "毫秒");
}
// 并归(分+治)排序 Api
public static void mergeSort(int[] arr, int left, int right, int[] temp) {
if (left < right) {
int mid = (left + right) / 2;// 中间索引
// 向左递归分解
mergeSort(arr, left, mid, temp);
// 向右递归分解
mergeSort(arr, mid + 1, right, temp);
// 合并
merge(arr, left, mid, right, temp);
}
}
/**
* 合并的方法
*
* @param arr 排序的原始数组
* @param left 左边有序序列的初始索引
* @param mid 中间索引
* @param right 右边索引
* @param temp 做中转的数组
*/
public static void merge(int[] arr, int left, int mid, int right, int[] temp) {
int i = left; // 初始化 i,左边有序序列的初始索引
int j = mid + 1;// 初始化 j,右边有序序列的初始索引
int t = 0; // 指向 temp 数组的当前索引
// (一)
// 1、先把左右两边（有序）的数据，按照规则填充到 temp数组
// 2、直到左右两边有序序列，有一边处理完毕为止
while (i <= mid && j <= right) {// 执行条件
// 若左边有序序列的当前元素，小于等于右边有序序列的当前元素
// 则将左边的当前元素，填充到 temp 数组
// 之后再 t++, i++
if (arr[i] <= arr[j]) {
temp[t] = arr[i];
t += 1;
i += 1;
} else {// 反之，将右边有序序列的当前元素填充到 temp 数组中
temp[t] = arr[j];
t += 1;
j += 1;
}
}
// (二)把有剩下数据的一边的数据，依次全部填充到temp 中
while (i <= mid) {
// (1) 左边有序序列的剩余所有元素，填充到 temp
temp[t] = arr[i];
t += 1;
i += 1;
}
while (j <= right) {
// (2) 右边有序序列的剩余所有元素，填充到 temp
temp[t] = arr[j];
t += 1;
j += 1;
}
// (三)
// 将 temp 数组拷贝到 arr
// 注： 并非每次都拷贝所有
t = 0;
int tempLeft = left;
// 第一次合并 tempLeft = 0 , right = 1 // tempLeft = 2 right = 3 // tL=0 ri=3
// 最后一次 tempLeft = 0 right = 7
while (tempLeft <= right) {
arr[tempLeft] = temp[t];
t += 1;
tempLeft += 1;
}
}
}
5、性能测试---800W个数据( 并归 VS 快排)
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得几乎差不读。
