Java歸并排序有幾種方法怎么操作
Java歸(gui)并排序有幾(ji)種(zhong)方(fang)法怎么操作
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歸(gui)并(bing)排(pai)序(xu)(xu)是一種分(fen)(fen)治算法，它將(jiang)一個大(da)的數(shu)(shu)組分(fen)(fen)成兩個較小的子數(shu)(shu)組，分(fen)(fen)別對這兩個子數(shu)(shu)組進(jin)行排(pai)序(xu)(xu)，然后將(jiang)它們合并(bing)以獲(huo)得最(zui)終排(pai)序(xu)(xu)的結果。在Java中，歸(gui)并(bing)排(pai)序(xu)(xu)通常以遞(di)歸(gui)的方式(shi)實現。下面是一個簡單(dan)的示例，展示了如(ru)何使用遞(di)歸(gui)歸(gui)并(bing)排(pai)序(xu)(xu)對一個整(zheng)數(shu)(shu)數(shu)(shu)組進(jin)行排(pai)序(xu)(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();
}
}
在這個(ge)示例中，我們(men)(men)首先定(ding)義(yi)了一個(ge)mergeSort方法(fa)，它采用一個(ge)數(shu)組以及要排序(xu)的子數(shu)組的左和右索(suo)引作為參數(shu)。如果左索(suo)引小于右索(suo)引，我們(men)(men)將數(shu)組分(fen)成兩半，然后(hou)分(fen)別對這兩半調用mergeSort方法(fa)。最后(hou)，我們(men)(men)使用merge方法(fa)將這兩半合并起來。
merge方法負(fu)責將兩個(ge)已排(pai)序的子(zi)數(shu)(shu)組(zu)合并成一個(ge)排(pai)序好的數(shu)(shu)組(zu)。我們(men)使用額外的數(shu)(shu)組(zu)L和(he)R來存儲子(zi)數(shu)(shu)組(zu)的內容，然后將它們(men)按順序合并到原(yuan)始數(shu)(shu)組(zu)中。
其他答案
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除了遞歸(gui)(gui)歸(gui)(gui)并(bing)排(pai)序，還(huan)有一(yi)種稱(cheng)為自底向上歸(gui)(gui)并(bing)排(pai)序的(de)方法，它是(shi)一(yi)種迭代方法。與(yu)遞歸(gui)(gui)版本不同，它從小的(de)子數(shu)(shu)(shu)組(zu)開始，逐漸合并(bing)子數(shu)(shu)(shu)組(zu)直到(dao)整個數(shu)(shu)(shu)組(zu)都排(pai)序完(wan)成(cheng)。以下(xia)是(shi)自底向上歸(gui)(gui)并(bing)排(pai)序的(de)Java示例：
public class BottomUpMergeSort {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {12, 11, 13, 5, 6, 7};
System.out.println("原始數組：");
printArray(arr);
bottomUpMergeSort(arr);
System.out.println("排序(xu)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(gui)示例中的相同
public static void printArray(int[] arr) {
for (int value : arr) {
System.out.print(value + " ");
}
System.out.println();
}
}
在這個(ge)示(shi)例中，我們首先(xian)確定子(zi)(zi)數組的(de)大小(currSize)并遍歷整個(ge)數組。對于每個(ge)子(zi)(zi)數組，我們找到左半部分的(de)開(kai)始(shi)索引(yin)(leftStart)，中間索引(yin)(mid)，和右半部分的(de)結束(shu)索引(yin)(rightEnd)，然后(hou)調用(yong)merge方(fang)法(fa)將它們合并。
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除了遞(di)歸(gui)和自底向上(shang)的歸(gui)并(bing)(bing)排序(xu)，還有一(yi)種稱為多路(lu)歸(gui)并(bing)(bing)排序(xu)的變(bian)體(ti)，它可以同(tong)時合并(bing)(bing)多個(ge)子數(shu)組而不僅僅是(shi)兩個(ge)。在(zai)Java中，您可以使用優(you)先隊(dui)列(PriorityQueue)來實(shi)現多路(lu)歸(gui)并(bing)(bing)排序(xu)。以下是(shi)一(yi)個(ge)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(yuan)始(shi)數(shu)組：");
for (List
list : lists) { System.out.println(list);
}
List
result = multiwayMergeSort(lists); System.out.println("排序后的數組(zu)：");
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
