package ls.algorithm.sort;


 


public class MergeSort extends SortInf {
	int[] temp;
	public MergeSort(int size) {

//这里在抽象内中随机生成了一个数组，并打印显示

		super(size);
		this.printSrcArr();//
		temp=new int[size];
		copyArr(arr,temp);
		// TODO Auto-generated constructor stub
	}
	private void copyArr(int[] src,int[] target)
	{
		if(src.length!=target.length)
		{
			System.out.println("长度不一致数组无法复制");
			return ;
		}
		for(int i=0;i<src.length;i++)
		{
			target[i]=src[i];
		}
	}


	@Override
	public void sort() {
		// TODO Auto-generated method stub
		int gap=1;
		//当步长大于或等于数组长度时，表示上一次已经合并了数组所有元素
		while(gap<(2*arr.length))
		{
			//按照gap长度对数组进行遍历，分组合并
			for(int i=0;i<arr.length;i=i+2*gap)//因为合并单个数字长为gap，因此循环的步长为2*gap
			{
				mergeArr(i,gap);
			}
			//每次合并，gap步长是上一次的2倍
			gap=gap*2;
		}
		this.printSrcArr();
	}


	private void mergeArr(int start,int gap)
	{
		if(start+gap>=arr.length)
		{
			//后面已没有多余数组，不需要在合并
			return ;
		}
		//合并相邻的数组
		int leftStart=start;//左边数组起点位置
		int leftEnd=start+gap-1;//左边数组尾部位置
		int rightStart=start+gap;//右边数组起点位置
		int rightEnd=start+gap+gap-1;//右边数组尾部位置
		//如果右边数组的边界小于源数组边界，则不处理；否则右边数组边界则等于源数组右边边界
		rightEnd=rightEnd<=arr.length-1?rightEnd:arr.length-1;
		//正式合并相邻数组，并将数据存储到同等大小的临时数组;
		for(int n=leftStart;n<=rightEnd;n++)
		{
			if(leftStart>leftEnd)	//如果左边已经读完了。将右边剩下的依次放入临时序列
			{
				temp[n]=arr[rightStart];
				rightStart++;
				continue;
			}
			if(rightStart>rightEnd)	//如果右边已经读完了。将左边剩下的依次放入临时序列
			{
				temp[n]=arr[leftStart];
				leftStart++;
				continue;
			}
			if(leftStart<=leftEnd&&rightStart<=rightEnd)//如果两边都没有读完，继续比较
			{
				if(arr[leftStart]<=arr[rightStart])
				{
					temp[n]=arr[leftStart];
					leftStart++;
				}
				else
				{
					temp[n]=arr[rightStart];
					rightStart++;
				}
			}		
		}
		copyArr(temp,arr);		//将当前序列复制给原始序列
//		this.printSrcArr();		//打印当前合并后的数组
	}
}

//下面是随机生成需排序数组的抽象类。

package ls.algorithm.sort;
import java.util.Random;

public abstract class SortInf {


	int[] arr;
	public SortInf(int size)
	{
		arr=new int[size];
		for(int i=0;i<size;i++)
		{
			arr[i]=new Random().nextInt(50);
		}
	}
	public void printSrcArr()
	{
		System.out.print("数组:");
		for(int i=0;i<arr.length;i++)
		{
			System.out.print(arr[i]+" ");
		}
		System.out.print("\n");
	}
	public abstract void sort();
	
}