package com.newtouch.data.sort;import com.newtouch.data.test.SortTestHelper;import java.util.Arrays;/*** 归并排序的算法实现* 实现复杂度o*/
public class MergeSortBU {//算法类不允许产生任何实例private MergeSortBU() {}//将arr[l...mid] 和arr[mid+1....r] 两部分进行归并private static void merge(Comparable[] arr, int l, int mid, int r) {Comparable[] aux = Arrays.copyOfRange(arr, l, r + 1);//初始化，i指向左半部分的起始；j指向右半部分其实索引位置mid+1int i = l, j = mid + 1;for (int k = l; k <= r; k++) {//
            if (i > mid) {//左半部分元素已经全部处理完毕arr[k] = aux[j - l];j++;} else if (j > r) {//右半部分元素已经全部处理完毕arr[k] = aux[i - l];i++;} else if (aux[i - l].compareTo(aux[j - i]) < 0) {//左半部分所指元素<右半部分所指元素arr[k] = aux[i - l];i++;} else {arr[k] = aux[j - l];j++;}}}public static void sort(Comparable[] arr) {int n=arr.length;for(int sz=1;sz<n;sz+=sz)for(int i=0;i<n-sz;i+=sz+sz)// 对于arr[mid] <= arr[mid+1]的情况,不进行mergeif( arr[i+sz-1].compareTo(arr[i+sz]) > 0 )merge(arr, i, i+sz-1, Math.min(i+sz+sz-1,n-1) );}public static void main(String[] args) {// Merge Sort是我们学习的第一个O(nlogn)复杂度的算法// 可以在1秒之内轻松处理100万数量级的数据// 注意：不要轻易尝试使用SelectionSort, InsertionSort或者BubbleSort处理100万级的数据// 否则，你就见识了O(n^2)的算法和O(nlogn)算法的本质差异：）int N = 1000000;Integer[] arr = SortTestHelper.generateRandomArray(N, 0, 100000);SortTestHelper.testSort("com.newtouch.data.sort.MergeSortBU", arr);return;}}

package com.newtouch.data.test;import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.Class;
import java.util.Random;public class SortTestHelper {// SortTestHelper不允许产生任何实例private SortTestHelper() {}// 生成有n个元素的随机数组,每个元素的随机范围为[rangeL, rangeR]public static Integer[] generateRandomArray(int n, int rangeL, int rangeR) {assert rangeL <= rangeR;Integer[] arr = new Integer[n];for (int i = 0; i < n; i++)arr[i] = new Integer((int) (Math.random() * (rangeR - rangeL + 1) + rangeL));return arr;}// 生成一个近乎有序的数组// 首先生成一个含有[0...n-1]的完全有序数组, 之后随机交换swapTimes对数据// swapTimes定义了数组的无序程度:// swapTimes == 0 时, 数组完全有序// swapTimes 越大, 数组越趋向于无序public static Integer[] generateNearlyOrderedArray(int n, int swapTimes) {Integer[] arr = new Integer[n];for (int i = 0; i < n; i++)arr[i] = new Integer(i);for (int i = 0; i < swapTimes; i++) {int a = (int) (Math.random() * n);int b = (int) (Math.random() * n);int t = arr[a];arr[a] = arr[b];arr[b] = t;}return arr;}// 打印arr数组的所有内容public static void printArray(Object[] arr) {for (int i = 0; i < arr.length; i++) {System.out.print(arr[i]);System.out.print(' ');}System.out.println();return;}// 判断arr数组是否有序public static boolean isSorted(Comparable[] arr) {for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++)if (arr[i].compareTo(arr[i + 1]) > 0)return false;return true;}// 测试sortClassName所对应的排序算法排序arr数组所得到结果的正确性和算法运行时间public static void testSort(String sortClassName, Comparable[] arr) {// 通过Java的反射机制，通过排序的类名，运行排序函数try {// 通过sortClassName获得排序函数的Class对象Class sortClass = Class.forName(sortClassName);// 通过排序函数的Class对象获得排序方法Method sortMethod = sortClass.getMethod("sort", new Class[]{Comparable[].class});// 排序参数只有一个，是可比较数组arrObject[] params = new Object[]{arr};long startTime = System.currentTimeMillis();// 调用排序函数sortMethod.invoke(null, params);long endTime = System.currentTimeMillis();assert isSorted(arr);System.out.println(sortClass.getSimpleName() + " : " + (endTime - startTime) + "ms");} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}
}