算法——堆排序（大根堆--升序）

Posted 2021-10-28 高、远

文章目录

• 【1】堆排序基本介绍
• 【2】堆排序重难点
• • • ①如何由一个无序序列建成一个堆？
    • ②如何在输出堆顶元素后，调整剩余元素成为一个新的堆
• 【3】代码：
• 【4】测试结果：

【1】堆排序基本介绍

• 升序采用大顶堆、降序采用小顶堆

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【2】堆排序重难点

①如何由一个无序序列建成一个堆？

②如何在输出堆顶元素后，调整剩余元素成为一个新的堆

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【3】代码：

package algorithm.sort.heapSort;

import java.util.Arrays;

/**
 * 大根堆，升序排序
 */
public class HeapSort {
    public static void main(String[] args) {

        int[] arr = {3, 7, 15, 10, 4, 2};
        heapSort(arr);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }

    /**
     * @param arr
     */
    public static void heapSort(int[] arr) {
        //用来暂时保存堆顶元素
        //方便将堆顶元素放在数组最后
        int temp;
        //构建一个大根堆
        for (int i = arr.length / 2 - 1; i >= 0; i--) {
            heapAdjust(arr, i, arr.length);
        }
        //创建好大根堆后，将堆顶元素，放在最后一个位置，并将调整为一个新的堆
        //如果数组有6个元素。那么我们只需要循环5次就好，找到5个大的元素。剩下的一个自然就排好了
        for (int i = arr.length - 1; i > 0; i--) {
            //将堆顶元素放在数组最后一个
            temp = arr[0];
            arr[0] = arr[i];
            arr[i] = temp;
            //穿的节点肯定是第一个，因为只有第一个节点进行了交换，所以以这个节点为根节点
            //调整为一个新的大根堆
            //i会减小，以为数组后面的数已经排好序了
            heapAdjust(arr, 0, i);
        }

    }

    /**
     * @param arr
     * @param i
     * @param length
     */
    public static void heapAdjust(int[] arr, int i, int length) {
        //暂存
        int temp = arr[i];
        //从i结点的左子结点开始，也就是2i+1处开始
        for (int j = 2 * i + 1; j < length; j = 2 * j + 1) {
            //如果存在右子节点,并且左子结点小于右子结点，让j=j+1指向右子结点
            if (j + 1 < length && arr[j] < arr[j + 1])
                j += 1;
            //如果子节点大于父节点，将子节点值赋给父节点（不用进行交换），
            // 因为temp的值还要进行比较才知道放在哪个位置
            if (temp < arr[j]) {
                arr[i] = arr[j];
                i = j;
            } else {
                break;
            }
        }
        //将temp值放到最终的位置
        arr[i] = temp;
    }
}

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【4】测试结果：

1. 需要排序的数组：
   

2. 程序运行结果：
   

参考：https://www.cnblogs.com/chengxiao/p/6129630.html