Java常见排序算法之归并排序

在学习算法的过程中,我们难免会接触很多和排序相关的算法。总而言之,对于任何编程人员来说,基本的排序算法是必须要掌握的。

从今天开始,我们将要进行基本的排序算法的讲解。Are you ready?Let‘s go~~~

1、排序算法的基本概念的讲解

时间复杂度:需要排序的的关键字的比较次数和相应的移动的次数。

空间复杂度:分析需要多少辅助的内存。

稳定性:如果记录两个关键字的A和B它们的值相等,经过排序后它们相对的位置没有发生交换,那么我们称这个排序算法是稳定的。

否则我们称这个排序算法是不稳定的。

排序算法的常见分类:

1、内部排序(最常见的一种排序方式,不需要借助第三方辅助存储工具)

2、外部排序(需要借助外部存储来辅助完成相关的排序操作)

如果参与排序的数据元素非常的多,数据量非常的大,计算机无法把整个排序过程放到内存中进行的话,

我们必须借助外部存储器如磁盘来完成,这种排序方式,我们称之为外部排序。

其中外部排序最常见的就是多路归并排序,即将原始文件分解成多个能够一次性装入内存的部分,分别把每一部分调入

内存完成相应的排序,接下来在对多个有序的外部文件进行多路归并排序。

对于我们绝大多数的程序员而言,我们经常遇到的为内部排序。接下来我们将要对常见的内部排序进行相应的讲解。

今天要讲解的内部排序为:

归并排序

  1.归并排序的基本概念的讲解

归并排序建立在归并操作上的一种有效的排序算法,该算法是采用分治法(Divide and Conquer)的一个非常典型的应用。

将已有序的子序列合并,得到完全有序的序列;即先使每个子序列有序,再使子序列段间有序。若将两个有序表合并成一个

有序表,称为二路归并。

归并过程为:比较a[i]和a[j]的大小,若a[i]≤a[j],则将第一个有序表中的元素a[i]复制到r[k]中,并令i和k分别加上1;

否则将第二个有序表中的元素a[j]复制到r[k]中,并令j和k分别加上1,如此循环下去,直到其中一个有序表取完,然后再将

另一个有序表中剩余的元素复制到r中从下标k到下标t的单元。归并排序的算法我们通常用递归实现,先把待排序区间[s,t]以

中点二分,接着把左边子区间排序,再把右边子区间排序,最后把左区间和右区间用一次归并操作合并成有序的区间[s,t]。

归并操作(merge),也叫归并算法,指的是将两个顺序序列合并成一个顺序序列的方法。

如 设有数列{6,202,100,301,38,8,1}

初始状态:6,202,100,301,38,8,1

第一次归并后:{6,202},{100,301},{8,38},{1},比较次数:3;

第二次归并后:{6,100,202,301},{1,8,38},比较次数:4;

第三次归并后:{1,6,8,38,100,202,301},比较次数:4;

总的比较次数为:3+4+4=11,;

逆序数为14;

  2.归并排序的Java代码实现

   

package com.yonyou.test;

/**
 * 内部排序算法之归并排序
 * 默认按照从小到大进行排序操作
 * @author 小浩
 * @创建日期 2015-3-27
 */
public class Test{
	public static void main(String[] args) {
   //需要进行排序的数组
	int[] array=new int[]{8,3,2,1,7,4,6,5};
	 //输出原数组的内容
    printResult(array);
	//归并排序操作
	sort(array,0,array.length-1);
	//输出排序后的相关结果
	printResult(array);
	}

	/**
	 * 归并排序
	 * @param array
	 */
	private static void sort(int[] array,int i,int j) {
		if(i<j)
		{
			int middle=(i+j)/2;
			//递归处理相关的合并事项
			sort(array,i,middle);
			sort(array,middle+1,j);
			merge(array,i,middle,j);
		}
	}

    /**
     * 合并相关的数组内容
     * 同时使合并后的数组仍然有序
     * @param array
     * @param i
     * @param middle
     * @param j
     *  4 5 6     9 10 11
     *
     */
	private static void merge(int[] array, int i, int middle, int j) {
        //创建一个临时数组用来存储合并后的数据
		int[] temp=new int[array.length];
		int m=i;
		int n=middle+1;
		int k=i;
		while(m<=middle&&n<=j)
		{
			if(array[m]<array[n])
				temp[k++]=array[m++];
			else
				temp[k++]=array[n++];
		}
		//处理剩余未合并的部分
		while(m<=middle)
		{
			temp[k++]=array[m++];
		}
		while(n<=j)
		{
			temp[k++]=array[n++];
		}
		//将临时数组中的内容存储到原数组中
		while(i<=j)
		{
			array[i]=temp[i++];
		}
	}

	/**
     *
	 * 输出相应数组的结果
	 * @param array
	 */
	private static void printResult(int[] array) {
       for(int value:array)
    	   System.out.print(" "+value+" ");
      System.out.println();
	}

	/**
	 * 交换数组中两个变量的值
	 * @param array
	 * @param i
	 * @param j
	 */
	private static void swap(int[] array,int i,int j){
		int temp=array[i];
		array[i]=array[j];
		array[j]=temp;
	}
}

  

时间: 2024-10-10 10:42:07

Java常见排序算法之归并排序的相关文章

Java常见排序算法之Shell排序

在学习算法的过程中,我们难免会接触很多和排序相关的算法.总而言之,对于任何编程人员来说,基本的排序算法是必须要掌握的. 从今天开始,我们将要进行基本的排序算法的讲解.Are you ready?Let‘s go~~~ 1.排序算法的基本概念的讲解 时间复杂度:需要排序的的关键字的比较次数和相应的移动的次数. 空间复杂度:分析需要多少辅助的内存. 稳定性:如果记录两个关键字的A和B它们的值相等,经过排序后它们相对的位置没有发生交换,那么我们称这个排序算法是稳定的. 否则我们称这个排序算法是不稳定的

Java实现排序算法之归并排序

一.综述 归并排序(Merge sort,台湾译作:合并排序)是建立在归并操作上的一种有效的排序算法.该算法是采用分治法(Divide and Conquer)的一个非常典型的应用. 算法描述 归并操作的过程如下: 申请空间,使其大小为两个已经排序序列之和,该空间用来存放合并后的序列 设定两个指针,最初位置分别为两个已经排序序列的起始位置 比较两个指针所指向的元素,选择相对小的元素放入到合并空间,并移动指针到下一位置 重复步骤3直到某一指针达到序列尾 将另一序列剩下的所有元素直接复制到合并序列尾

我的Java开发学习之旅------&amp;gt;Java经典排序算法之归并排序

一.归并排序 归并排序是建立在归并操作上的一种有效的排序算法,该算法是採用分治法(Divide and Conquer)的一个很典型的应用.将已有序的子序列合并,得到全然有序的序列.即先使每一个子序列有序.再使子序列段间有序.若将两个有序表合并成一个有序表.称为二路归并. 归并过程为:比較a[i]和a[j]的大小.若a[i]≤a[j],则将第一个有序表中的元素a[i]拷贝到r[k]中,并令i和k分别加上1.否则将第二个有序表中的元素a[j]拷贝到r[k]中,并令j和k分别加上1.如此循环下去.直

我的Java开发学习之旅------&gt;Java经典排序算法之归并排序

一.归并排序 归并排序是建立在归并操作上的一种有效的排序算法,该算法是采用分治法(Divide and Conquer)的一个非常典型的应用.将已有序的子序列合并,得到完全有序的序列:即先使每个子序列有序,再使子序列段间有序.若将两个有序表合并成一个有序表,称为二路归并. 归并过程为:比较a[i]和a[j]的大小,若a[i]≤a[j],则将第一个有序表中的元素a[i]复制到r[k]中,并令i和k分别加上1:否则将第二个有序表中的元素a[j]复制到r[k]中,并令j和k分别加上1,如此循环下去,直

常见排序算法总结(java实现)

所谓排序,就是使一串记录,按照其中的某个或某些关键字的大小,递增或递减的排列起来的操作.常见的排序算法有选择排序,插入排序,希尔排序,归并排序和快速排序 由于在排序的过程中不可避免的要涉及到比较和交换,所以将他们抽取为两个单独的函数,如下所示 //为了排序代码的通用性,这里假定待排序的元素实现了Comparable接口 private static boolean less(Comparable v ,Comparable w){ return v.compareTo(w)<0; } priva

常见排序算法(java实现)

常见排序算法介绍 冒泡排序 代码: public class BubbleSort { public static void sort(int[] array) { int tValue; for (int i = 0; i < array.length; i++) { for (int j = i; j < array.length; j++) { if (array[i] > array[j]) { tValue = array[i]; array[i] = array[j]; ar

【整理】常见排序算法及其时间复杂度总结

原文出处: 1. 白话经典算法系列之八 MoreWindows白话经典算法之七大排序总结篇 2. 面试常用算法总结--排序算法(java版) 3. 常见排序算法小结 本篇主要整理了冒泡排序,直接插入排序,直接选择排序,希尔排序,归并排序,快速排序,堆排序七种常见算法,是从上面三篇博文中摘抄整理的,非原创. 一.冒泡排序 主要思路是: 通过交换相邻的两个数变成小数在前大数在后,这样每次遍历后,最大的数就"沉"到最后面了.重复N次即可以使数组有序. 冒泡排序改进1: 在某次遍历中,如果没有

常见排序算法(一) MergeSort

算法思想灰常重要,常见的用到分治思想的算法包括快速排序,归并,二分搜搜,大整数乘法等(参考 http://blog.csdn.net/com_stu_zhang/article/details/7233761,归纳很到位) 简单用归并对一个数组排序 思路: 简单来说对一个数组,只要他的左右两部分都是有序的,那么简单合并就ok了,那么左右两部分可以进一步划分各自的左右两部分----明显就是要递归了 算法:归并排序 1. 将数组一分为二,subArray1 和subArray2 2. 归并排序sub

几种常见排序算法

几种常见排序算法 几种常见排序算法 写在前面 基础介绍 初级排序算法 selection sort选择排序 insertion sort插入排序 ShellSort希尔排序 shuffing不是排序算法 merge sort归并排序 Abstract in-place merge原地归并的抽象方法 Top-down mergesort自顶向下的归并排序 Bottom-up mergesort自底向上的归并排序 quicksort 三向切分的快速排序 Heapsort堆排序 总结和比较 命题 本文