排序算法之合并排序

合并排序法 (Merge Sorting) 是外部排序最常使用的排序方法。

主要应用场景是：若数据量太大无法一次完全加载内存，

可使用外部辅助内存来处理排序数据，主要应用在文件排序。
排序方法：
将欲排序的数据分别存在数个文件大小可加载内存的文件中，

再针对各个文件分别使用“内部排序法” 将文件中的数据排序好写回文件。

再对所有已排序好的文件两两合并，直到所有文件合并成一个文件后，

则数据排序完成。

合并排序是使用到了分治方法（Divide and Conquer）。

　　Divide：将原问题分解为若干子问题，其中这些子问题的规模小于原问题的规模。

　　Conquer：递归地求解子问题，当子问题规模足够小时直接求解。

　　Merge：将子问题的解合并得到原问题的解。

下面是代码实现部分：


class Merge{
	public void merge_sort(int arr[], int start, int end)
	{
		//当数组长度大于0时，继续进行分割
		if(start < end)
		{
			//每次分割都是找到中间位置，作为分割点
			int m = (start + end) / 2; 
			//分割的前半段，继续进行分割
			merge_sort(arr, start, m);
			//分割的后半段，也继续进行分割。都进行分割的前提是，长度大于0，且还能分割
			merge_sort(arr, m+1, end);
			
			//分割完成后，进行合并
			combine_arrays(arr, start, m, end);
		}
	}
	
	public void combine_arrays(int arr[], int start, int m, int end)
	{
		int length = end - start + 1;
		int temp[] = new int[length];
		int i = start;
		int j = m+1;
		int c = 0;
		
		//把两段数组中比较，较小的那个放到temp中
		while(i<=m && j<=end)
		{
			if(arr[i] < arr[j])
			{
				temp[c] = arr[i];
				i++;
				c++;
			}
			else
			{
				temp[c] = arr[j];
				j++;
				c++;
			}
		}
		
		//当前面比较结束，前半段剩下的部分
		while(i <= m)
		{
			temp[c] = arr[i];
			i++;
			c++;
		}
		
		//当后半段比较结束，后半段剩下的部分
		while(j <= end)
		{
			temp[c] = arr[j];
			j++;
			c++;
		}
		
		//合并成一个数组
		 c = 0;
		 for(int t = start; t <= end; t++,c++)
		 {
			 arr[t] = temp[c]; //把排序好了的数组，放到原来的数组中
		 }
	}
}

然后是调用部分：

int arr[] = {-9, -50, 100, 20, 35, 7, 1, 56};
		
		Merge ms = new Merge();
		ms.merge_sort(arr, 0, arr.length-1);
		
		for(int i = 0; i < arr.length; i++)
		{
			System.out.println("arr[" + i + "] = " + arr[i]);
		}

结果如下：