如何在 Java 中使用 ArrayList 合并排序

Java 4月前 82

ArrayList 是 Java 中常用的动态数组，它可以根据需要自动扩容或缩小。在处理数据集合时，排序算法是不可或缺的。本文将介绍如何使用 ArrayList 实现合并排序算法。

合并排序算法是一种基于分治思想的排序算法。算法思路是将原始数组不断分割成两个子数组，对子数组排序后再将其合并起来，最终得到有序数组。在 Java 中，我们可以使用 ArrayList 实现这个算法。

步骤一：分治

第一步是将原数组分割成两个子数组。我们可以使用 ArrayList 的 subList 方法实现。

ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>(Arrays.asList(3, 1, 4, 2, 5));
List<Integer> left = list.subList(0, list.size() / 2);
List<Integer> right = list.subList(list.size() / 2, list.size());

上面的代码将原数组分割成了左右两个子数组。subList 方法返回的是一个视图，对视图的修改会影响原始数组的值。我们可以使用 new ArrayList<>(subList) 创建新的 ArrayList 对象，以避免对原数组的修改。

步骤二：排序

第二步是对子数组进行排序。我们可以使用 ArrayList 的 sort 方法实现。sort 方法的默认排序方式是升序排列。

left.sort(Comparator.naturalOrder());
right.sort(Comparator.naturalOrder());

上面的代码对左右两个子数组进行了升序排列。

步骤三：合并

第三步是将排好序的子数组合并起来。我们可以使用 ArrayList 的 addAll 方法将一个数组添加到另一个数组的末尾，并使用 Collections 的 sort 方法对合并后的数组排序。

List<Integer> mergedList = new ArrayList<>(left);
mergedList.addAll(right);
Collections.sort(mergedList);

上面的代码将左右两个子数组合并成一个数组，并使用自然排序对其进行排序。

完整代码示例

import java.util.*;

public class MergeSort {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>(Arrays.asList(3, 1, 4, 2, 5));
        List<Integer> left = list.subList(0, list.size() / 2);
        List<Integer> right = list.subList(list.size() / 2, list.size());

        left.sort(Comparator.naturalOrder());
        right.sort(Comparator.naturalOrder());

        List<Integer> mergedList = new ArrayList<>(left);
        mergedList.addAll(right);
        Collections.sort(mergedList);

        System.out.println(mergedList);
    }
}