Java归并排序有几种方法怎么操作
Java归并排序有几种方法怎么操作
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归并排序是一种分治算法，它将一个大的数组分成两个较小的子数组，分别对这两个子数组进行排序，然后将它们合并以获得最终排序的结果。在Java中，归并排序通常以递归的方式实现。下面是一个简单的示例，展示了如何使用递归归并排序对一个整数数组进行排序。
public class MergeSort {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {12, 11, 13, 5, 6, 7};
System.out.println("原始数组：");
printArray(arr);
mergeSort(arr, 0, arr.length - 1);
System.out.println("排序后的数组：");
printArray(arr);
}
public static void mergeSort(int[] arr, int left, int right) {
if (left < right) {
int middle = (left + right) / 2;
mergeSort(arr, left, middle);
mergeSort(arr, middle + 1, right);
merge(arr, left, middle, right);
}
}
public static void merge(int[] arr, int left, int middle, int right) {
int n1 = middle - left + 1;
int n2 = right - middle;
int[] L = new int[n1];
int[] R = new int[n2];
for (int i = 0; i < n1; i++) {
L[i] = arr[left + i];
}
for (int j = 0; j < n2; j++) {
R[j] = arr[middle + 1 + j];
}
int i = 0, j = 0;
int k = left;
while (i < n1 && j < n2) {
if (L[i] <= R[j]) {
arr[k] = L[i];
i++;
} else {
arr[k] = R[j];
j++;
}
k++;
}
while (i < n1) {
arr[k] = L[i];
i++;
k++;
}
while (j < n2) {
arr[k] = R[j];
j++;
k++;
}
}
public static void printArray(int[] arr) {
for (int value : arr) {
System.out.print(value + " ");
}
System.out.println();
}
}
在这个示例中，我们首先定义了一个mergeSort方法，它采用一个数组以及要排序的子数组的左和右索引作为参数。如果左索引小于右索引，我们将数组分成两半，然后分别对这两半调用mergeSort方法。最后，我们使用merge方法将这两半合并起来。
merge方法负责将两个已排序的子数组合并成一个排序好的数组。我们使用额外的数组L和R来存储子数组的内容，然后将它们按顺序合并到原始数组中。
其他答案
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除了递归归并排序，还有一种称为自底向上归并排序的方法，它是一种迭代方法。与递归版本不同，它从小的子数组开始，逐渐合并子数组直到整个数组都排序完成。以下是自底向上归并排序的Java示例：
public class BottomUpMergeSort {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {12, 11, 13, 5, 6, 7};
System.out.println("原始数组：");
printArray(arr);
bottomUpMergeSort(arr);
System.out.println("排序后的数组：");
printArray(arr);
}
public static void bottomUpMergeSort(int[] arr) {
int n = arr.length;
int currSize;
int leftStart;
for (currSize = 1; currSize < n; currSize = 2 * currSize) {
for (leftStart = 0; leftStart < n - 1; leftStart += 2 * currSize) {
int mid = Math.min(leftStart + currSize - 1, n - 1);
int rightEnd = Math.min(leftStart + 2 * currSize - 1, n - 1);
merge(arr, leftStart, mid, rightEnd);
}
}
}
// 合并方法与递归示例中的相同
public static void printArray(int[] arr) {
for (int value : arr) {
System.out.print(value + " ");
}
System.out.println();
}
}
在这个示例中，我们首先确定子数组的大小(currSize)并遍历整个数组。对于每个子数组，我们找到左半部分的开始索引(leftStart)，中间索引(mid)，和右半部分的结束索引(rightEnd)，然后调用merge方法将它们合并。
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除了递归和自底向上的归并排序，还有一种称为多路归并排序的变体，它可以同时合并多个子数组而不仅仅是两个。在Java中，您可以使用优先队列(PriorityQueue)来实现多路归并排序。以下是一个示例：
import java.util.*;
public class MultiwayMergeSort {
public static void main(String[] args) {
List> lists = new ArrayList<>();
lists.add(Arrays.asList(12, 34, 47, 59));
lists.add(Arrays.asList(6, 18, 22, 29));
lists.add(Arrays.asList(1, 5, 17, 31));
System.out.println("原始数组：");
for (List
list : lists) { System.out.println(list);
}
List
result = multiwayMergeSort(lists); System.out.println("排序后的数组：");
System.out.println(result);
}
public static List
multiwayMergeSort(List PriorityQueue
minHeap = new PriorityQueue<>(lists.size()); List
result = new ArrayList<>(); for (int i = 0; i < lists.size(); i
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