1. 圖示過程

(1) 歸并排序的流程

(2) 合并兩個有序數(shù)組的流程

2. 動圖展示

3. Java代碼實現(xiàn)

public static void mergeSort(int[] arr) {
    sort(arr, 0, arr.length - 1);
}

public static void sort(int[] arr, int L, int R) {
    if(L == R) {
        return;
    }
    int mid = L + ((R - L) >> 1);
    sort(arr, L, mid);
    sort(arr, mid + 1, R);
    merge(arr, L, mid, R);
}

public static void merge(int[] arr, int L, int mid, int R) {
    int[] temp = new int[R - L + 1];
    int i = 0;
    int p1 = L;
    int p2 = mid + 1;
    // 比較左右兩部分的元素，哪個小，把那個元素填入temp中
    while(p1 <= mid && p2 <= R) {
        temp[i++] = arr[p1] < arr[p2] ? arr[p1++] : arr[p2++];
    }
    // 上面的循環(huán)退出后，把剩余的元素依次填入到temp中
    // 以下兩個while只有一個會執(zhí)行
    while(p1 <= mid) {
        temp[i++] = arr[p1++];
    }
    while(p2 <= R) {
        temp[i++] = arr[p2++];
    }
    // 把最終的排序的結果復制給原數(shù)組
    for(i = 0; i < temp.length; i++) {
        arr[L + i] = temp[i];
    }
}

4. 復雜度

• 時間復雜度：O(nlogn)
• 空間復雜度：O(N)，歸并排序需要一個與原數(shù)組相同長度的數(shù)組做輔助來排序
• 穩(wěn)定性：歸并排序是穩(wěn)定的排序算法，temp[i++] = arr[p1] <= arr[p2] ? arr[p1++] : arr[p2++];這行代碼可以保證當左右兩部分的值相等的時候，先復制左邊的值，這樣可以保證值相等的時候兩個元素的相對位置不變。