如何在 Java 中为数组创建 HeapSort 方法？

Posted 2023-02-21

【中文标题】如何在 Java 中为数组创建 HeapSort 方法？

【英文标题】：How to create a HeapSort method to an array in Java?

【发布时间】：2019-09-29 09:37:42

【问题描述】：

我知道 Stack Overflow 上有无数的 HeapSort 方法，但没有一个能帮助我完成我的工作。

我有点了解堆是什么，我只是不知道如何获取这些值并将它们排序以将它们存储到数组中。

因此，我的指令是：静态 heapSort(Comparable[], int) 方法应该对数组执行“就地”排序（从最低值到最高值）。第二个参数表示数量 填充数组中的元素。为了“将 [数组] 本身视为一个最大堆”，此方法可以创建一个本地 MaxHeapPriorityQueue 实例，并将第一个参数分配给 elementData，将第二个参数分配给 size。因为数据从索引 0 开始，您可能无法使用大多数其他私有帮助方法。当方法完成后，数组参数将被排序。

public class MaxHeapPriorityQueue<E extends Comparable<E>>

private E[] elementData;
private int size;

@SuppressWarnings("unchecked")
public MaxHeapPriorityQueue()

    elementData = (E[]) new Comparable[10];
    size = 0;

public static void heapSort(Comparable[] a, int size)


MaxHeapPriorityQueue elementData = new MaxHeapPriorityQueue();
//PriorityQueue<Comparable> pq = new PriorityQueue();

    for (Comparable n : a)
    
        elementData.add(n);
    
    for (int i = 0; i < size; i++)
    
        a[i] = elementData.remove();
    

public class MHPQIterator implements java.util.Iterator<E>

    private int index;

    public boolean hasNext()
    
        if(size == 0)
        
            return false;
        
        else
        
            return (index < size);
        
    
    public E next()
    
        index++;
        return elementData[index];
    

这个算法是建立在我的笔记上的，但是我主要是在努力解决我在方法第一行的评论。我提供了与此方法相关的另外两个类。我也有其他方法，但正如我在前面的说明中所述，不会使用 parent、leftChild、rightChild 等。然而，有人提到尝试创建两个私有辅助方法，例如私有 E removeSort() 和私有 void bubbleDown(int index) 方法。

【问题讨论】：

您的“说明”措辞不是我所期望的。 MaxHeapPriorityQueue 是不是众所周知？ “实例”如何分配“参数”？什么是“ 其他私有辅助方法”？ Floyd's variation 不 逐一插入项目。也就是说，我发现 Java 的泛型性很笨拙。

@greybeard 详细点，我不知道那是什么意思。

（在revision 2 中，我在方法的第一行中评论的内容由于缺少该评论而相当神秘。）

当引用源代码中的名称时，将它们放在`“反引号”中会很明显。我发现装饰像leftChild()这样的方法成员很有帮助。

【参考方案1】：

在revision 1 中，您尝试将某些内容分配给PriorityQueue<>。 假设这是java.util.PriorityQueue<>，没有（Java）方法可以工作，除非某些东西是扩展java.util.PriorityQueue<>的类： 即使是since 1.5，他们也搞砸了，没有指定接口，而是指定了一个类。

---

截至revision 2，MaxHeapPriorityQueue.heapSort(a, size)不执行an "in-place" sort。没有类与 heapSort(a, size).

【讨论】：

哦，好吧，但是你对那条线有什么建议，因为如果我弄清楚了那条线，我可以找出整个算法来完成它。

好吧，我在上面编辑了我的代码，我注释掉了我之前使用的一行，但是我现在唯一的问题就是让它全部排序算法。

我获得了两个私有辅助方法，例如私有 E removeSort() 和私有 void bubbleDown(int index) 方法。我仍然不确定如何使用它们，但如果我对它们有疑问，我会问一个问题。到目前为止，当我运行测试时，它只是说它没有排序。

【参考方案2】：

就是这样。

public static void heapSort(Comparable[] a, int size)

    MaxHeapPriorityQueue mhpq = new MaxHeapPriorityQueue();
    mhpq.elementData = a;
    mhpq.size = size;

    for (int i = (size/2)-1; i >= 0; i--)
    
        mhpq.bubbleDown(i);
    
    for(int i = size-1; i >= 0; i--)
    
        a[i] = mhpq.sortRemove();