本文旨在解决Java实现归并排序时出现的数组元素覆盖问题，该问题导致排序只能处理少量元素。文章将分析问题代码，指出错误原因，并提供修正后的代码示例。此外，还会探讨代码风格优化，建议使用接口而非具体类进行编程。
问题分析
提供的Java代码实现了归并排序算法，但存在一个关键错误，导致在合并过程中覆盖了原始数组 a 中的元素。具体来说，错误发生在 merge 方法的最后一步，它使用 a.add(from+j, b.get(j)) 将排序后的元素添加到数组 a 中。add 方法会在指定位置插入元素，导致数组长度增加，并移动后续元素，从而覆盖了未排序的部分。
解决方案
正确的做法是使用 a.set(from+j, b.get(j)) 替换 a.add(from+j, b.get(j))。set 方法用于替换指定位置的元素，而不会改变数组的长度。
修改后的 merge 方法如下：
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public static void merge(ArrayList<String> a, Integer from, Integer mid, Integer to) { Integer n = to - from + 1; ArrayList<String> b = new ArrayList<>(n); Integer i1 = from; Integer i2 = mid +1; Integer j = 0; while(i1<= mid && i2 <= to) { if(a.get(i1).compareTo(a.get(i2))<0) { b.add(a.get(i1)); i1++; } else { b.add(a.get(i2)); i2++; } j++; } while (i1 <= mid) { b.add(a.get(i1)); i1++; j++; } while (i2 <= to) { b.add(a.get(i2)); i2++; j++; } for(j = 0; j< n; j++) { a.set(from+j, b.get(j)); } }
通过将 add 替换为 set，可以确保合并后的元素正确地替换原始数组中的相应位置，从而实现完整的归并排序。
代码风格优化
在Java编程中，推荐使用接口而非具体类进行编程，这有助于提高代码的灵活性和可维护性。例如，可以将 ArrayList
修改后的代码示例：
import java.util.ArrayList; import java.util.List; public class MergeSort { public static void mergeSort(List<String> a, Integer from, Integer to) { if (from == to) { return; } Integer mid = (from + to) / 2; mergeSort(a, from, mid); mergeSort(a, mid + 1, to); merge(a, from, mid, to); } public static void merge(List<String> a, Integer from, Integer mid, Integer to) { Integer n = to - from + 1; List<String> b = new ArrayList<>(n); Integer i1 = from; Integer i2 = mid + 1; Integer j = 0; while (i1 <= mid && i2 <= to) { if (a.get(i1).compareTo(a.get(i2)) < 0) { b.add(a.get(i1)); i1++; } else { b.add(a.get(i2)); i2++; } j++; } while (i1 <= mid) { b.add(a.get(i1)); i1++; j++; } while (i2 <= to) { b.add(a.get(i2)); i2++; j++; } for (j = 0; j < n; j++) { a.set(from + j, b.get(j)); } } public static void main(String[] args) { List<String> patients = new ArrayList<>(); patients.add("Charlie"); patients.add("Alice"); patients.add("Bob"); patients.add("David"); patients.add("Eve"); mergeSort(patients, 0, patients.size() - 1); System.out.println("Sorted patients: " + patients); } }
在这个修改后的版本中，mergeSort 和 merge 方法的参数类型都从 ArrayList
总结
本文详细分析了Java归并排序中出现的数组元素覆盖问题，并提供了解决方案，即将 add 方法替换为 set 方法。此外，还讨论了代码风格优化，建议使用接口而非具体类进行编程。通过这些改进，可以确保归并排序算法的正确性和代码的可维护性。
