演算法4 七大排序之：歸併排序

演算法4 七大排序之：歸併排序

上一篇總結了直接插入排序和希爾排序，這一篇要總結的是歸併排序，這也是七大排序的最後一種排序演算法。

首先來看一下歸併排序(Merge Sort) 的基本原理。它的原理是假設初始序列有n個元素，則可以看成是n個有序的子序列，每個子序列的長度為1，然後兩兩歸併，得到n/2個長度為2或1的有序子序列；再兩兩歸併，…… ，如此重複，直至得到一個長度為n的有序序列為止，這種排序方法就稱為歸併排序。

1、歸併排序的

下面用來說明歸併排序的過程：

圖一：

圖二：

 

2、歸併排序的代碼

MergeSort.java 

 

public class MergeSort {    public static void main(String[] args) {        int[] list = {50, 10, 90, 30, 70};        System.out.println("************歸併排序************");        System.out.println("排序前：");        display(list);        System.out.println("");        System.out.println("排序後：");        mergeSort(list, new int[list.length], 0, list.length - 1);        display(list);    }    /**     * 歸併排序演算法     *     * @param list     待排序的列表     * @param tempList 臨時列表     * @param head     列表開始位置     * @param rear     列表結束位置     */    public static void mergeSort(int[] list, int[] tempList, int head, int rear) {        if (head < rear) {            // 取分割位置            int middle = (head + rear) / 2;            // 遞迴劃分列表的左序列            mergeSort(list, tempList, head, middle);            // 遞迴劃分列表的右序列            mergeSort(list, tempList, middle + 1, rear);            // 列表的合併作業            merge(list, tempList, head, middle + 1, rear);        }    }    /**     * 合併作業(列表的兩兩合并)     *     * @param list     * @param tempList     * @param head     * @param middle     * @param rear     */    public static void merge(int[] list, int[] tempList, int head, int middle, int rear) {        // 左指標尾        int headEnd = middle - 1;        // 右指標頭        int rearStart = middle;        // 臨時列表的下標        int tempIndex = head;        // 列表合并後的長度        int tempLength = rear - head + 1;        // 先迴圈兩個區間段都沒有結束的情況        while ((headEnd >= head) && (rearStart <= rear)) {            // 如果發現右序列大，則將此數放入臨時列表            if (list[head] < list[rearStart]) {                tempList[tempIndex++] = list[head++];            } else {                tempList[tempIndex++] = list[rearStart++];            }        }        // 判斷左序列是否結束        while (head <= headEnd) {            tempList[tempIndex++] = list[head++];        }        // 判斷右序列是否結束        while (rearStart <= rear) {            tempList[tempIndex++] = list[rearStart++];        }        // 交換資料        for (int i = 0; i < tempLength; i++) {            list[rear] = tempList[rear];            rear--;        }    }    /**     * 遍曆列印     */    public static void display(int[] list) {        System.out.println("********展示開始********");        if (list != null && list.length > 0) {            for (int num :                    list) {                System.out.print(num + " ");            }            System.out.println("");        }        System.out.println("********展示結束********");    }} 

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