算法-归并排序-JAVA

下面是Java实现归并排序的示例代码：

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public class MergeSort {
    public void mergeSort(int[] arr) {
        if (arr == null || arr.length <= 1) {
            return;
        }
        int[] temp = new int[arr.length];
        mergeSort(arr, temp, 0, arr.length - 1);
    }

    private void mergeSort(int[] arr, int[] temp, int left, int right) {
        if (left >= right) {
            return;
        }
        int mid = left + (right - left) / 2;
        mergeSort(arr, temp, left, mid);
        mergeSort(arr, temp, mid + 1, right);
        merge(arr, temp, left, mid, right);
    }

    private void merge(int[] arr, int[] temp, int left, int mid, int right) {
        int i = left;
        int j = mid + 1;
        int k = left;
        while (i <= mid && j <= right) {
            if (arr[i] <= arr[j]) {
                temp[k++] = arr[i++];
            } else {
                temp[k++] = arr[j++];
            }
        }
        while (i <= mid) {
            temp[k++] = arr[i++];
        }
        while (j <= right) {
            temp[k++] = arr[j++];
        }
        for (int index = left; index <= right; index++) {
            arr[index] = temp[index];
        }
    }
}

在归并排序中，首先进行递归地将数组划分为更小的子数组，然后进行合并操作。在合并操作中，将两个有序的子数组合并成一个有序的数组。

上述代码实现了归并排序的主要逻辑。mergeSort方法用于调用归并排序的入口，它接受待排序的数组作为参数，并创建一个额外的临时数组。mergeSort方法会递归地将数组划分为更小的子数组，然后调用merge方法将两个子数组合并。

merge方法中，使用三个指针i、j和k分别指向左子数组、右子数组和临时数组的位置。通过比较左指针和右指针指向的元素大小，将较小的值复制到临时数组中，并同时移动指针。最后，将临时数组中的元素复制回原始数组中。

要使用归并排序，只需创建一个MergeSort对象，并调用mergeSort方法，示例如下：

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public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {6, 3, 8, 5, 2, 7, 1, 4};
        MergeSort mergeSort = new MergeSort();
        mergeSort.mergeSort(arr);

        System.out.println("Sorted array:");
        for (int num : arr) {
            System.out.print(num + " ");
        }
    }
}

以上代码将输出归并排序后的有序数组：

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Sorted array:
1 2 3 4 5 6 7 8

归并排序的时间复杂度为O(nlogn)，其中n是待排序数组的大小。该算法是一种稳定的排序算法，适用于各种数据类型和数据量的排序。