自己整理的算法 堆排序

Posted 2020-08-07 小竹子kisty

package sort;

//最大堆的特性是，某个节点的值最多和其父节点的值一样大。这样，堆中的最大元素存放在根节点中
//；并且，在以某一个节点为根的子树中，各节点的值都不大于该子树根节点的值

public class HeapSort {  
 

    public static void heapSort(int[] list) {  
        if (list == null || list.length <= 1) {  
            return;  
        }  
      //构建最大堆
        //相当于add的作用，此方法结束后，就构建好了有序的二叉堆
        buildMaxHeap(list);  
     //循环，每次把根节点和最后一个节点调换位置
        for (int i = list.length - 1; i >= 1; i--) {  
        	 int tmp = list[0];  
             list[0] = list[i];  
             list[i] = tmp;  
     //每次堆得长度都减少1，也就是排除置换到最后的根节点
             //相当于删除最大节点（其实是放在数组最后，然后再排序忽视最后的那些位置）
             //把最后的节点放在根节点处，然后在用maxHeap进行比较交换即可
             //此时从index=0即交换后的根节点位置开始重新排序 
            maxHeap(list, 0, i);  
        }  
    }  
    //根据输入数组构建一个最大堆
    private static void buildMaxHeap(int[] list) {  
        if (list == null || list.length <= 1) {  
            return;  
        }  
        //这个half为可能存在子节点的最大的位置
        for (int i = list.length/2; i >= 0; i--) {  
            maxHeap(list, i, list.length);  
        }  
    }  
    //堆调整，使其生成最大堆
    private static void maxHeap(int[] list, int index, int heapSize) {  
       // 左子节点索引
    	int left = index * 2 + 1;  
      //右子节点索引
        int right = index * 2 + 2;  
      //最大节点索引
        int largest = index; 
        
        //如果左子节点大于父节点，则将左子节点作为最大节点
        if (left < heapSize && list[left] > list[index]) {  
            largest = left;  
        }  
        //如果右子节点比最大节点还大，则最大节点为右子节点
        if (right < heapSize &&list[right] > list[largest]) {  
            largest = right;  
        }  
        //最后，如果最大节点和父节点不一致，则交换他们的值
        if (index != largest) {  
        	 int tmp = list[index];  
             list[index] = list[largest];  
             list[largest] = tmp;  
         //交换完父节点和子节点的值，对换了值的子节点检查是否符合最大堆特性

            maxHeap(list, largest, heapSize);  
        }  
    }  
    
    
    public static void main(String[] args) {  
        int[] list = { 4,9,8,2,-1,5 };  
        heapSort(list);  
        for(int i =0;i<list.length;i++)
        	System.out.print(list[i]+" ");
    }  
}