归并排序 java 非递归

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mob64ca12de62a6 2023-08-04 15:15:24 ©著作权

文章标签 子序列非递归归并排序 文章分类 Java 后端开发

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归并排序 (Merge Sort) 的非递归实现

归并排序是一种高效的排序算法，它的主要思想是将待排序的序列分成两个子序列，然后递归地对两个子序列进行排序，最后将两个有序的子序列合并成一个有序的序列。这篇文章将介绍归并排序的非递归实现方式，并提供一段使用 Java 实现的示例代码。

算法思想

归并排序的算法思想是分治法（Divide and Conquer）。其具体步骤如下：

将待排序的序列不断划分为两个子序列，直到每个子序列只有一个元素。
将两个相邻子序列合并为一个有序的序列，直到所有子序列都合并成一个有序的序列。

整个归并排序的过程可以用递归来实现，但也可以使用非递归的方式来实现。非递归实现的思想是利用循环和迭代的方式来处理每一层的子序列，直到完成排序。

非递归实现

下面是归并排序的非递归实现的示例代码（使用 Java 语言）：

public class MergeSort {
    public static void mergeSort(int[] array) {
        int n = array.length;
        int[] temp = new int[n];
        int blockSize = 1;

        while (blockSize < n) {
            mergePass(array, temp, blockSize, n);
            blockSize *= 2;
            mergePass(temp, array, blockSize, n);
            blockSize *= 2;
        }
    }

    public static void mergePass(int[] src, int[] dest, int blockSize, int n) {
        int i = 0;

        while (i < n - 2 * blockSize) {
            merge(src, dest, i, i + blockSize - 1, i + 2 * blockSize - 1);
            i += 2 * blockSize;
        }

        if (i + blockSize < n) {
            merge(src, dest, i, i + blockSize - 1, n - 1);
        } else {
            for (int j = i; j < n; j++) {
                dest[j] = src[j];
            }
        }
    }

    public static void merge(int[] src, int[] dest, int left, int mid, int right) {
        int i = left;
        int j = mid + 1;
        int k = left;

        while (i <= mid && j <= right) {
            if (src[i] <= src[j]) {
                dest[k++] = src[i++];
            } else {
                dest[k++] = src[j++];
            }
        }

        while (i <= mid) {
            dest[k++] = src[i++];
        }

        while (j <= right) {
            dest[k++] = src[j++];
        }
    }
}

上述代码中的 mergeSort 方法是归并排序的入口，它使用 mergePass 和 merge 两个辅助方法来完成排序。mergePass 方法用于处理每一层的子序列，而 merge 方法则用于合并两个有序的子序列。