有一种有效的“合并排序”功能，但不是完全可以，有人可以告诉我我做错了什么吗？

Question

首先，我想从我的方法背后的推理开始。 我的想法是，我将输入偶数或奇数的数组。 该数组将分解为原始数组长度的2D数组，每个索引的大小为1。 然后，我将继续将索引合并在一起。 这适用于长度为2、4、8、16的长度。现在，由于3、5、6、7无效，我不得不稍微修改一下方法。 现在，我的问题是即使它们起作用，但并非所有情况都起作用。 例如，长度25不能正确返回。 下面是我的代码：

/**
* A method to perform a merge sort
* @param array The array being fed in
*/
public static int[] mergeSort(int[] array)
{
  if (array.length == 1)
  {
     return array;
  }

  int size = array.length;
  int[][] miniArrayList = new int[size][1];

  for (int index = 0; index < array.length; index++)
  {
     miniArrayList[index][0] = array[index];
  }

  while (miniArrayList.length > 1)
  {
     if (miniArrayList.length % 2 == 0)
     {
        miniArrayList = mergeEven(miniArrayList);
     }
     else
     {
        miniArrayList[0] = mergeOdd(miniArrayList);
     }
  }
  return miniArrayList[0];
}

对于上述方法，我的想法是先输入一个数组，将其分解，然后一点一点地合并该数组，直到获得大小为1的排序数组为止。上面的方法调用以下方法：

private static int[][] mergeEven(int[][] array)
{
  int[][] tempSortList = new int[array.length / 2][];
  int tempIndex = 0;
  for (int index = 0; index < array.length; index += 2)
  {
     tempSortList[tempIndex] = merge(array[index], array[index + 1]);
     if (tempIndex != tempSortList.length)
     {
        tempIndex++;
     }
  }
  array = tempSortList;
  return array;
}

private static int[] mergeOdd(int[][] array)
{
  /**
   * The concept is to call the even merge method on the even part
   * of the list and then once I get to one array, I merge that array
   * with the extra array.
   */
  int[][] localArray = new int[array.length - 1][1];
  int[][] extra = new int[1][1];

  for (int index = 0; index < localArray.length; index++)
  {
     localArray[index][0] = array[index][0];
  }

  extra[0][0] = array[array.length - 1][0];

  int[][] tempSortList = new int[localArray.length / 2][];
  int tempIndex = 0;
  for (int index = 0; index < localArray.length; index += 2)
  {
     tempSortList[tempIndex] = merge(localArray[index], localArray[index + 1]);
     if (tempIndex != tempSortList.length)
     {
        tempIndex++;
     }
  }
  localArray = tempSortList;

  return localArray[0] = merge(localArray[0], extra[0]);
}

这很容易说明，但以防万一。 由于数组为奇数或偶数，因此上述方法的排序方式有所不同。 最后，这些方法称为实际的合并方法（我认为这种方法有效）：

/**
* A merge method to merge smaller arrays to bigger
* arrays
* @param arrayOne The first array being fed in
* @param arrayTwo The second array being fed in
* @return A new integer array which is the sum of the
* length of the two arrays
*/
private static int[] merge(int[] arrayOne, int[] arrayTwo)
{
  /*
   * To make a proper method that deals with odd array sizes
   * look into seeing if it odd, only merging length of the array -1
   * and then once that is all merged merge that array with the last part of the array
   */
  //Creating the size of the new subarray
  int[] mergedArray;

  if (arrayOne.length % 2 == 0 && arrayTwo.length % 2 == 0)
  {
     int size = arrayOne.length;
     int doubleSize = 2 * size;
     mergedArray = new int[doubleSize];

     //Positions of each array
     int posOne = 0;
     int posTwo = 0;
     int mergeIndex = 0;

     while (posOne < size && posTwo < size)
     {
        if (arrayOne[posOne] < arrayTwo[posTwo])
        {
           mergedArray[mergeIndex] = arrayOne[posOne];
           mergeIndex++;
           posOne++;
        }
        else
        {
           mergedArray[mergeIndex] = arrayTwo[posTwo];
           mergeIndex++;
           posTwo++;
        }
     }

     if (posOne == size)
     {
        for (int rest = posTwo; rest < size; rest++)
        {
           mergedArray[mergeIndex] = arrayTwo[rest];
           mergeIndex++;
        }
     }
     else
     {
        for (int rest = posOne; rest < size; rest++)
        {
           mergedArray[mergeIndex] = arrayOne[rest];
           mergeIndex++;
        }
     }

  }
  else
  {
     int arrayOneSize = arrayOne.length;
     int arrayTwoSize = arrayTwo.length;
     int newArraySize = arrayOneSize + arrayTwoSize;
     mergedArray = new int[newArraySize];

     //Position in each array
     int posOne = 0;
     int posTwo = 0;
     int mergeIndex = 0;

     while (posOne < arrayOneSize && posTwo < arrayTwoSize)
     {
        if (arrayOne[posOne] < arrayTwo[posTwo])
        {
           mergedArray[mergeIndex] = arrayOne[posOne];
           mergeIndex++;
           posOne++;
        }
        else
        {
           mergedArray[mergeIndex] = arrayTwo[posTwo];
           mergeIndex++;
           posTwo++;
        }
     }
     if (posOne == arrayOneSize)
     {
        mergedArray[mergeIndex] = arrayTwo[posTwo];
        mergeIndex++;
     }
     else
     {
        for (int rest = posOne; rest < arrayOneSize; rest++)
        {
           mergedArray[mergeIndex] = arrayOne[rest];
           mergeIndex++;
        }
     }

  }

  return mergedArray;
}

所以我的问题是，无论我正确输入任何数组大小，它都只能在某些大小上工作。 我已经阅读了一些文章，但是我的实现方式与大多数我所看到的完全不同，这就是我在此处发布的原因。 我不想只复制工作正常的文件，而是想了解我做错了什么，以便可以解决。 在此先感谢您的帮助！

Answer 1

您的问题在于merge的逻辑。 通过使用线

int size = arrayOne.length;

您假设两个数组的长度相同。 但是，在不均匀的情况下，并非所有阵列都具有相同的长度。

将其更改为两个不同的大小，代码应该没问题。

Answer 2

您更大的问题是您的算法过于复杂，更不用说对于大型数组而言效率低下。

我假设您是在进行学术活动，但是只要您能正常工作，请查看java.util.Arrays.mergeSort（私有方法）作为示例。