java中的合并排序和复制数组，还是nlogn？答案

【问题标题】：Merge sort in java and copying array, still nlogn?java中的合并排序和复制数组，还是nlogn？
【发布时间】：2016-04-19 05:49:13
【问题描述】：

我看过一些java中合并排序的实现，似乎拆分部分通常是通过创建2个新数组，左右并将左右部分分别复制到这些数组来完成的。

我的问题是：这仍然给了我们 nlogn 时间，对吗？因为现在每个拆分将有 n+n 时间（拆分数组的 n 时间，合并数组的 n 时间）并且有 logn 拆分，所以我们有 2nlogn，它仍然是 nlogn。这是正确的吗？

【问题讨论】：

是的。 O(2n logn) 仍然是 O(n logn)。
另外，数组分割发生在原地。本身不是新数组。
我正在尝试实现就地数组划分，但它看起来有点乱。您需要跟踪原始数组的开始和结束索引，对吗？实现起来似乎并不太难，但与只创建一个新的左数组和一个新的右数组相比，它肯定会出现更多错误。
@Kevin 我明白了。但这就是所谓的优化。
可惜主流语言没有数组切片D Slices

标签： java mergesort

【解决方案1】：

您查看了哪些实现？ JDK 使用的主要排序算法是DualPivotQuicksort（用于原始数组）、TimSort 和ComparableTimSort（用于Object 数组/集合），以及ArraysParallelSortHelpers 中用于并发排序的难以理解的巫术。

所有这些类都提供了 QuickSort 或 MergeSort 的高度调整的实现（或者在并行情况下 "CilkSort"，这听起来像是一个并发友好的 MergeSort）。这些算法通常都是 O(n log(n)) - 它是 impossible to do better than O(n log(n))，对您的输入没有额外的限制。

至于这些算法是否通常花费 O(n) 时间在临时存储之间来回复制值，这在很大程度上是一个个案问题。在可能的情况下，这些实现肯定会尽量避免使用 O(n) 额外的内存和时间来进行线性复制，但通常这样的工作实际上并不是瓶颈。例如 CilkSort 使用辅助“工作空间数组”在连续阶段中来回复制值，这使得执行不变量变得更容易，因为“前”阶段始终处于可靠状态。尽管如此，实现还是尽可能避免不必要的数组副本。

在公共 API 级别，我们会注意到 Collections.sort() 调用 .toArray()，对数组进行排序，然后将值复制回原始 List。这同样只是一个实际的优化——对数组进行排序并执行两个线性副本比处理修改List in-的所有方法调用（以及可能效率低下的List 实现，例如LinkedList）更快。地点。

【讨论】：