算法学习（二）二路归并排序

归并排序是建立在归并操作上的一种有效的排序算法。算法是基于分治思想，将大的问题分解为小的问题，当小问题解决后，大问题自然就解决了。但归并排序也有个缺点，它需要一个辅助空间，这个辅助空间与要排序的元素数量成正比。

public class MergeSort {
	public static void sort (Comparable [] arr) {
		sort(arr, 0, arr.length - 1);
	}
	
	// 对给定的数组进行排序
	private static void sort (Comparable [] arr, int start, int end) {
		// 递归结束的条件
		if (start >= end) return; 
		int mid = (end + start) / 2;
		sort(arr, start, mid);
		sort(arr, mid + 1, end);
		
		// 合并两个有序的数组
		merge(arr, start, mid + 1, end);
	}
	
	// 合并两个有序的数组
	private static void merge (Comparable [] arr, int start1, int start2, int end) {
		// 先把要合并的数组做个备份放在临时数组temp中, 下面这样写是对的吗?
		Comparable [] temp = new Comparable[end - start1 + 1];
		for (int i=0; i < temp.length; i++) {
			temp[i] = arr[start1 + i];
		}
		
		// 重新计算，原数组在temp数组中的起始位置
		int m = 0, n = start2 - start1, mEnd = n - 1, i = start1;
		
		// 开始对两个有序的数组进行合并
		for (; i <= end && m <= mEnd && n < temp.length; i++) {
			switch (compare(temp[m], temp[n])) {
				case 0:
					arr[i] = temp[m++];
					break;
				case 1:
					arr[i] = temp[n++];
					break;
				case -1:
					arr[i] = temp[m++];
					break;
			}
		}
		
		if (m <= mEnd && i <= end) {
			// 这里刚开始写成了 m < mEnd 导致逻辑错误
			while (m <= mEnd) {
				arr[i++] = temp[m++];
			}
		}
		
		if (n < temp.length && i <= end) {
			while (n < temp.length) {
				arr[i++] = temp[n++];
			}
		}
	}
	
	// 比较两个数的大小
	private static int compare (Comparable c1, Comparable c2) {
		int result = c1.compareTo(c2);
		if (result > 0) return 1;
		if (result < 0) return -1;
		return 0;
	}
	
	private static void print(Comparable [] arr){
		System.out.print("array is : ");
		for (int i=0; i<arr.length; i++){
				System.out.print(arr[i] + " ");
			}
		System.out.println();
	}
	
	public static void main (String [] args) {
		Integer [] arr = {35, 25, 23, 1, 2, 3, 15, 14, 12, 13, 33, 43, 25, 3, 0, 100, 99, 88, 75};	
		System.out.println("排序前:");
		print(arr);
		
		sort(arr);
		System.out.println("排序后:");
		print(arr);
	}
}

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