归并排序原理:将数组二分,然后对二分后的数组继续使用归并排序...当分解后数组元数足够小时(为1),说明每个数组已经排序好,然后将二分的数组通过某个算法合并成已经排好序的数组,直至整个数组都排序好序。
时间复杂度:最优O(n),最坏O(nlogn),平均O(nlogn)
归并排序jdk源码优化方案:
1. 当分解后的数组元素个数小于7时,改用插入排序
2. 当二分后的已经排好序的两个数组,左边的最大值小于等于右边最小值时,不需要再合并
3. 复制一份源数组,在归并两个已排序数组时,只要将源数据按顺序移到目标数组中,可以避免在同一个数组整体移动产生开销,达到线性时间,以空间换时间
public static final int INSERTIONSORT_THRESHOLD = 7;
public static <T extends Comparable<T>> int compare(T a, T b) { if (a == null){ return b == null ? 0 : -1; } if (b == null){ return 1; } return a.compareTo(b); }
/** * @description 归并排序 * @param src 待排数组 * @param dest 排序后的数组 * @param offset 开始位置 * @param end 结束位置 */ public static <T extends Comparable<T>> void mergeSort(T[] src, T[] dest, int offset, int end) { int size = end - offset; //当数组元素个数小于7时,插入排序性能最好 if (size < INSERTIONSORT_THRESHOLD) { insertSort(dest, offset, end); return; } int mid = (offset + end) >>> 1; //递归将左半部分未排序的数据,排好序后放入源数组中 mergeSort(dest, src, offset, mid); //递归将右半部分未排序的数据,排好序后放入源数组中 mergeSort(dest, src, mid, end); //左边最大数比右边最小数小,说明数组已经排好序,直接拷贝到目标数组中 if (compare(src[mid - 1], src[mid]) <= 0) { System.arraycopy(src, offset, dest, offset, size); return; } //按顺序将源数据拷贝到目标数组中 for (int i = offset, p = i, q = mid; i < end; ++i) { if (q >= end || p < mid && compare(src[p], src[q]) <= 0) { dest[i] = src[p++]; } else { dest[i] = src[q++]; } } } /** * @description 归并排序 * @param data */ public static <T extends Comparable<T>> void mergeSort(T[] data) { if (data != null && data.length > 1){ //复制一份数组做交换空间 T[] src = (T[]) data.clone(); mergeSort(src, data, 0, data.length); } }
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