Java歸并排序有幾種方法怎么操作
Java歸并排序有幾種方法(fa)怎么(me)操作
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歸并排序(xu)是一種分治算法，它將一個(ge)(ge)大的(de)(de)數(shu)組分成兩個(ge)(ge)較(jiao)小的(de)(de)子數(shu)組，分別對這兩個(ge)(ge)子數(shu)組進行(xing)排序(xu)，然后將它們合并以獲得(de)最終(zhong)排序(xu)的(de)(de)結果。在Java中，歸并排序(xu)通常以遞(di)歸的(de)(de)方式實現。下(xia)面是一個(ge)(ge)簡(jian)單的(de)(de)示例(li)，展示了如何(he)使用遞(di)歸歸并排序(xu)對一個(ge)(ge)整數(shu)數(shu)組進行(xing)排序(xu)。
public class MergeSort {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {12, 11, 13, 5, 6, 7};
System.out.println("原始數組：");
printArray(arr);
mergeSort(arr, 0, arr.length - 1);
System.out.println("排序后的數組：");
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();
}
}
在這(zhe)個(ge)示例中(zhong)，我(wo)們首先(xian)定(ding)義了一個(ge)mergeSort方(fang)法(fa)，它采(cai)用一個(ge)數(shu)組以及要排序的子數(shu)組的左和右索(suo)(suo)引(yin)作為參數(shu)。如(ru)果左索(suo)(suo)引(yin)小于右索(suo)(suo)引(yin)，我(wo)們將數(shu)組分(fen)成兩(liang)半，然后分(fen)別對這(zhe)兩(liang)半調用mergeSort方(fang)法(fa)。最后，我(wo)們使(shi)用merge方(fang)法(fa)將這(zhe)兩(liang)半合(he)并起來。
merge方法負(fu)責將(jiang)兩個已排(pai)序(xu)的(de)(de)(de)子(zi)數組(zu)合并(bing)成一個排(pai)序(xu)好的(de)(de)(de)數組(zu)。我們使用額外的(de)(de)(de)數組(zu)L和(he)R來存儲子(zi)數組(zu)的(de)(de)(de)內(nei)容，然后將(jiang)它們按順(shun)序(xu)合并(bing)到原始數組(zu)中。
其他答案
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除了遞歸(gui)歸(gui)并(bing)(bing)排序，還有一(yi)種稱為自(zi)底向上歸(gui)并(bing)(bing)排序的(de)方(fang)法，它是一(yi)種迭代(dai)方(fang)法。與遞歸(gui)版(ban)本不(bu)同(tong)，它從小(xiao)的(de)子(zi)數組開始，逐漸(jian)合并(bing)(bing)子(zi)數組直到整(zheng)個數組都排序完成。以下是自(zi)底向上歸(gui)并(bing)(bing)排序的(de)Java示(shi)例：
public class BottomUpMergeSort {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {12, 11, 13, 5, 6, 7};
System.out.println("原始(shi)數組(zu)：");
printArray(arr);
bottomUpMergeSort(arr);
System.out.println("排序后的數組：");
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);
}
}
}
// 合并方法與遞歸示例中的相同(tong)
public static void printArray(int[] arr) {
for (int value : arr) {
System.out.print(value + " ");
}
System.out.println();
}
}
在這個示例中，我們首先確定子數組的大小(currSize)并遍歷整個數組。對于(yu)每(mei)個子數組，我們找到左(zuo)半(ban)(ban)部分的開始(shi)索(suo)引(leftStart)，中間索(suo)引(mid)，和右半(ban)(ban)部分的結束索(suo)引(rightEnd)，然(ran)后調(diao)用merge方法將它們合(he)并。
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除了遞(di)歸(gui)和自(zi)底向上(shang)的(de)歸(gui)并(bing)排序，還有一種稱為多路歸(gui)并(bing)排序的(de)變體，它可(ke)以(yi)(yi)同(tong)時合并(bing)多個子數組而不僅僅是兩個。在Java中(zhong)，您可(ke)以(yi)(yi)使用優先隊列(lie)(PriorityQueue)來(lai)實現多路歸(gui)并(bing)排序。以(yi)(yi)下是一個示(shi)例(li)：
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("原始數組(zu)：");
for (List
list : lists) { System.out.println(list);
}
List
result = multiwayMergeSort(lists); System.out.println("排序后的數組：");
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
