归并排序（Merge Sort）是建立在归并操作上的一种有效的排序算法，它将已有序的子序列合并，得到完全有序的序列。
归并排序的速度仅次于快速排序，时间复杂度为O(nlogn)，为稳定排序算法，一般用于对总体无序，但是各子项相对有序的数列。
请看下述代码：
public class Demo1 {
static int k=0;
public static void main(String []args){
int []arr = {9,8,7,6,5,4,3,2,1};
System.out.println("排序前："+Arrays.toString(arr));
sort(arr);
System.out.println("排序后："+Arrays.toString(arr));
}
public static void sort(int []arr){
int []temp = new int[arr.length];//在排序前，先建好一个长度等于原数组长度的临时数组，避免递归中频繁开辟空间
sort(arr,0,arr.length-1,temp);
}
private static void sort(int[] arr,int left,int right,int []temp){
if(left<right){
int mid = (left+right)/2;
sort(arr,left,mid,temp);//左边归并排序，使得左子序列有序
sort(arr,mid+1,right,temp);//右边归并排序，使得右子序列有序
merge(arr,left,mid,right,temp);//将两个有序子数组合并操作
}
}
private static void merge(int[] arr,int left,int mid,int right,int[] temp){
int i = left;//左序列指针
int j = mid+1;//右序列指针
int t = 0;//临时数组指针
while (i<=mid && j<=right){
if(arr[i]<=arr[j]){
temp[t] = arr[i];
t++;
i++;
}else {
temp[t] = arr[j];
t++;
j++;
}
}
while(i<=mid){//将左边剩余元素填充进temp中
temp[t] = arr[i];
t++;
i++;
}
while(j<=right){//将右序列剩余元素填充进temp中
temp[t] = arr[j];
t++;
j++;
}
t = 0;
//将temp中的元素全部拷贝到原数组中
while(left <= right){
arr[left] = temp[t];
left++;
t++;
}
System.out.println("第 "+(++k)+"次："+Arrays.toString(arr));
}
}
上述代码的运行结果为：
排序前：[9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1]
第 1次：[8, 9, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1]
第 2次：[7, 8, 9, 6, 5, 4, 3, 2, 1]
第 3次：[7, 8, 9, 5, 6, 4, 3, 2, 1]
第 4次：[5, 6, 7, 8, 9, 4, 3, 2, 1]
第 5次：[5, 6, 7, 8, 9, 3, 4, 2, 1]
第 6次：[5, 6, 7, 8, 9, 3, 4, 1, 2]
第 7次：[5, 6, 7, 8, 9, 1, 2, 3, 4]
第 8次：[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
排序后：[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]