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Leo
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3413804bc3
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package leo.class02;
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import leo.util.ArrayUtil;
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import java.util.Arrays;
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/**
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* @author Leo
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* @ClassName MergeSort
|
||||
* @DATE 2020/11/21 9:21 下午
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* @Description 归并排序
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*/
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||||
public class MergeSort {
|
||||
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @author Leo
|
||||
* @ClassName MergeSort
|
||||
* @DATE 2020/11/21 9:21 下午
|
||||
* @Description 递归版归并排序
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*/
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||||
public static class Recursion {
|
||||
|
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/**
|
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* 功能描述 : 递归版归并排序
|
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*
|
||||
* @param arr
|
||||
* @return void
|
||||
* @author Leo
|
||||
* @date 2020/11/21 9:23 下午
|
||||
*/
|
||||
public static void mergeSort(int[] arr) {
|
||||
if (arr == null || arr.length < 2) {
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
process(arr, 0, arr.length - 1);
|
||||
}
|
||||
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||||
private static void process(int[] arr, int L, int R) {
|
||||
if (L == R) {
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
int mid = L + ((R - L) >> 1);
|
||||
process(arr, L, mid);
|
||||
process(arr, mid + 1, R);
|
||||
merge(arr, L, mid, R);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
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||||
* 功能描述 : 合并
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*
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* @param arr 数组
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* @param L 左面第一个下标
|
||||
* @param M 中间下标
|
||||
* @param R 右面最后一个下标
|
||||
* @return void
|
||||
* @author Leo
|
||||
* @date 2020/11/21 9:28 下午
|
||||
*/
|
||||
private static void merge(int[] arr, int L, int M, int R) {
|
||||
int[] help = new int[R - L + 1];
|
||||
int i = 0;
|
||||
int p1 = L;
|
||||
int p2 = M + 1;
|
||||
while (p1 <= M && p2 <= R) {
|
||||
help[i++] = arr[p1] <= arr[p2] ? arr[p1++] : arr[p2++];
|
||||
}
|
||||
while (p1 <= M) {
|
||||
help[i++] = arr[p1++];
|
||||
}
|
||||
while (p2 <= R) {
|
||||
help[i++] = arr[p2++];
|
||||
}
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < help.length; i++) {
|
||||
arr[L + i] = help[i];
|
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}
|
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|
||||
}
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
public static class Recursion1 {
|
||||
public static void mergeSort(int[] arr) {
|
||||
if (arr.length < 2 || arr == null) {
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
process(arr, 0, arr.length - 1);
|
||||
|
||||
}
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||||
|
||||
private static void process(int[] arr, int L, int R) {
|
||||
if (L == R) {
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
int M = L + ((R - L) >> 1);
|
||||
process(arr, L, M);
|
||||
process(arr, M + 1, R);
|
||||
merge(arr, L, M, R);
|
||||
}
|
||||
|
||||
private static void merge(int[] arr, int L, int M, int R) {
|
||||
int p1 = L;
|
||||
int p2 = M + 1;
|
||||
int i = 0;
|
||||
int[] help = new int[R - L + 1];
|
||||
while (p1 <= M && p2 <= R) {
|
||||
help[i++] = arr[p1] <= arr[p2] ? arr[p1++] : arr[p2++];
|
||||
}
|
||||
while (p1 <= M) {
|
||||
help[i++] = arr[p1++];
|
||||
}
|
||||
while (p2 <= R) {
|
||||
help[i++] = arr[p2++];
|
||||
}
|
||||
for (i = 0; i < help.length; i++) {
|
||||
arr[L + i] = help[i];
|
||||
}
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
}
|
||||
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public static class Recursion2 {
|
||||
public static void mergeSort(int[] arr) {
|
||||
if (arr.length < 2 || arr == null) {
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
process(arr, 0, arr.length - 1);
|
||||
}
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||||
|
||||
private static void process(int[] arr, int l, int r) {
|
||||
if (l == r) {
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
int mid = l + ((r - l) >> 1);
|
||||
process(arr, l, mid);
|
||||
process(arr, mid + 1, r);
|
||||
merge(arr, l, mid, r);
|
||||
}
|
||||
|
||||
private static void merge(int[] arr, int l, int mid, int r) {
|
||||
if (l == r) {
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
int p1 = l;
|
||||
int p2 = mid + 1;
|
||||
int[] help = new int[r - l + 1];
|
||||
int i = 0;
|
||||
while (p1 <= mid && p2 <= r) {
|
||||
help[i++] = arr[p1] <= arr[p2] ? arr[p1++] : arr[p2++];
|
||||
}
|
||||
while (p1 <= mid) {
|
||||
help[i++] = arr[p1++];
|
||||
}
|
||||
while (p2 <= r) {
|
||||
help[i++] = arr[p2++];
|
||||
}
|
||||
for (i = 0; i < help.length; i++) {
|
||||
arr[l + i] = help[i];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @author Leo
|
||||
* @ClassName MergeSort
|
||||
* @DATE 2020/11/21 9:21 下午
|
||||
* @Description 非递归版归并排序
|
||||
*/
|
||||
public static class NonRecursive{
|
||||
|
||||
public static void mergeSort(int[] arr) {
|
||||
if (arr.length < 2 || arr == null) {
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
int N = arr.length;
|
||||
int mergeSize = 1;
|
||||
while (mergeSize < N) {
|
||||
int L = 0;
|
||||
while (L < N) {
|
||||
int M = mergeSize + L - 1;
|
||||
if (M >= N) {
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
int R = Math.min(M + mergeSize, N - 1);
|
||||
merge(arr, L, M, R);
|
||||
L = R + 1;
|
||||
}
|
||||
if (mergeSize > N / 2) {
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
mergeSize <<= 1;
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
}
|
||||
private static void merge(int[] arr, int L, int M, int R) {
|
||||
if (L == R) {
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
int[] help = new int[R - L + 1];
|
||||
int p1 = L;
|
||||
int p2 = M + 1;
|
||||
int i = 0;
|
||||
while (p1 <= M && p2 <= R) {
|
||||
help[i++] = arr[p1] <= arr[p2] ? arr[p1++] : arr[p2++];
|
||||
}
|
||||
while (p1 <= M) {
|
||||
help[i++] = arr[p1++];
|
||||
}
|
||||
while (p2 <= R) {
|
||||
help[i++] = arr[p2++];
|
||||
}
|
||||
for (i = 0; i < help.length; i++) {
|
||||
arr[L + i] = help[i];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
public static class NonRecursive1 {
|
||||
|
||||
public static void mergeSort(int[] arr) {
|
||||
if (arr.length < 2 || arr == null) {
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
int arrLength = arr.length;
|
||||
int mergeSize = 1;
|
||||
|
||||
while (mergeSize < arrLength) {
|
||||
int L = 0;
|
||||
while (L < arrLength) {
|
||||
int M = L + mergeSize - 1;
|
||||
if (M >= arrLength) {
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
int R = Math.min(M + mergeSize, arrLength - 1);
|
||||
merge(arr, L, M, R);
|
||||
L = R + 1;
|
||||
}
|
||||
//防越界
|
||||
if (mergeSize > arrLength / 2) {
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
mergeSize <<= 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
private static void merge(int[] arr, int l, int m, int r) {
|
||||
if (l == r) {
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
int pl = l;
|
||||
int pr = m + 1;
|
||||
int[] help = new int[r - l + 1];
|
||||
int i = 0;
|
||||
while (pl <= m && pr <= r) {
|
||||
help[i++] = arr[pl] <= arr[pr] ? arr[pl++] : arr[pr++];
|
||||
}
|
||||
while (pl <= m) {
|
||||
help[i++] = arr[pl++];
|
||||
}
|
||||
while (pr <= r) {
|
||||
help[i++] = arr[pr++];
|
||||
}
|
||||
for (i = 0; i < help.length; i++) {
|
||||
arr[l + i] = help[i];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
public static void main(String[] args){
|
||||
int maxSize = 50;
|
||||
int range = 80;
|
||||
int testOfTime = 10000;
|
||||
boolean succeed = true;
|
||||
for (int i = 0; i < testOfTime; i++) {
|
||||
int[] arr = ArrayUtil.randomArray(maxSize, range);
|
||||
int[] anotherArr = ArrayUtil.copyArray(arr);
|
||||
Recursion2.mergeSort(arr);
|
||||
Arrays.sort(anotherArr);
|
||||
if (!ArrayUtil.isEqual(arr, anotherArr)) {
|
||||
succeed = false;
|
||||
ArrayUtil.printArr(arr, "arr");
|
||||
ArrayUtil.printArr(anotherArr, "anotherArr");
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
System.out.println(succeed ? "Nice!" : "Fucking fucked!");
|
||||
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
@ -0,0 +1,166 @@
|
||||
package leo.class02;
|
||||
|
||||
import leo.util.ArrayUtil;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @author Leo
|
||||
* @ClassName SmallSum
|
||||
* @DATE 2020/11/23 10:46 上午
|
||||
* @Description 小和问题
|
||||
*/
|
||||
class SmallSum {
|
||||
|
||||
public static int smallSum(int[] arr) {
|
||||
if (arr.length == 0 || arr == null) {
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
return process(arr, 0, arr.length - 1);
|
||||
}
|
||||
|
||||
private static int process(int[] arr, int L, int R) {
|
||||
|
||||
if (L == R) {
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
int mid = L + ((R - L) >> 1);
|
||||
|
||||
return process(arr, L, mid)
|
||||
+ process(arr, mid + 1, R)
|
||||
+ merge(arr, L, mid, R);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* 左<右,小和=(右总长-有下标+1)*左;
|
||||
* 左<右 左进入help数组,左移动下标,
|
||||
* 左等于右或左大于右,右进help数组,右移动下标.
|
||||
*/
|
||||
private static int merge(int[] arr, int l, int m, int r) {
|
||||
int[] help = new int[r - l + 1];
|
||||
int p1 = l;
|
||||
int p2 = m + 1;
|
||||
int res = 0;
|
||||
int i = 0;
|
||||
while (p1 <= m && p2 <= r) {
|
||||
res += arr[p1] < arr[p2] ? (r - p2 + 1) * arr[p1] : 0;
|
||||
help[i++] = arr[p1] < arr[p2] ? arr[p1++] : arr[p2++];
|
||||
}
|
||||
while (p1 <= m) {
|
||||
help[i++] = arr[p1++];
|
||||
}
|
||||
while (p2 <= r) {
|
||||
help[i++] = arr[p2++];
|
||||
}
|
||||
for (i = 0; i < help.length; i++) {
|
||||
arr[l + i] = help[i];
|
||||
}
|
||||
return res;
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
class SmallSum1{
|
||||
|
||||
public static int smallSum(int[] arr) {
|
||||
if (arr.length < 2 || arr == null) {
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
return process(arr, 0, arr.length - 1);
|
||||
}
|
||||
|
||||
private static int process(int[] arr, int l, int r) {
|
||||
|
||||
if (l == r) {
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
int mid = l + ((r - l) >> 1);
|
||||
return process(arr, l, mid)
|
||||
+ process(arr, mid + 1, r)
|
||||
+ merge(arr, l, mid, r);
|
||||
}
|
||||
|
||||
private static int merge(int[] arr, int l, int m, int r) {
|
||||
int p1 = l;
|
||||
int p2 = m+1;
|
||||
int i = 0;
|
||||
int[] help = new int[r - l + 1];
|
||||
int res = 0;
|
||||
while (p1 <= m && p2 <= r) {
|
||||
res += arr[p1] < arr[p2] ? (r - p2 + 1) * arr[p1] : 0;
|
||||
help[i++] = arr[p1] < arr[p2] ? arr[p1++] : arr[p2++];
|
||||
}
|
||||
while (p1 <= m) {
|
||||
help[i++] = arr[p1++];
|
||||
}
|
||||
while (p2 <= r) {
|
||||
help[i++] = arr[p2++];
|
||||
}
|
||||
for (i = 0; i < help.length; i++) {
|
||||
arr[l + i] = help[i];
|
||||
}
|
||||
return res;
|
||||
}
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
class TestSmallSum{
|
||||
public static int smallSum(int[] arr) {
|
||||
if (arr.length < 2 || arr == null) {
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
int res = 0;
|
||||
for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
|
||||
for (int j = 0; j < i; j++) {
|
||||
res += arr[j] < arr[i] ? arr[j] : 0;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
for (int i = 0; i < arr.length-1; i++) {
|
||||
for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
|
||||
if (arr[i] > arr[j]) {
|
||||
swap(arr, i, j);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return res;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
public static void swap(int[] arr, int i, int j) {
|
||||
if (i == j||arr[i]==arr[j]) {
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
arr[i] = arr[i] ^ arr[j];
|
||||
arr[j] = arr[i] ^ arr[j];
|
||||
arr[i] = arr[i] ^ arr[j];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
class TestMain {
|
||||
|
||||
public static void main(String[] args){
|
||||
int testTime = 1000;
|
||||
int range = 50;
|
||||
int maxSize = 100;
|
||||
System.out.println("start!");
|
||||
|
||||
for (int i = 0; i < testTime; i++) {
|
||||
int[] arr = ArrayUtil.randomArray(maxSize, range);
|
||||
int[] copyArray = ArrayUtil.copyArray(arr);
|
||||
int sum = SmallSum1.smallSum(arr);
|
||||
int testSum = TestSmallSum.smallSum(copyArray);
|
||||
if (testSum != sum) {
|
||||
System.out.println("sum :" + sum + ", testSum : " + testSum);
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
if (!ArrayUtil.isEqual(arr, copyArray)) {
|
||||
System.out.println("arr :" + arr );
|
||||
System.out.println("copyArray : " + copyArray);
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
System.out.println("end!");
|
||||
|
||||
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
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