堆排序基本介绍

堆排序基本思想

 堆排序详细图解

 

堆排序基本思路的总结：

1）将无序序列构建成一个堆，根据升序降序需求选择大顶堆或小顶堆；

2）将堆顶元素与末尾元素交换，将最大元素"沉"到数组末端；

3）重新调整结构，使其满足堆定义，然后继续交换堆顶元素与当前末尾元素，反复执行调整 + 交换步骤，直到整个序列有序。 

代码实现

public class HeapSort {
	public static void main(String[] args) {
		// 要求将数组进行升序排序
		int arr[] = { 4, 6, 8, 5, 9};
		heapSort(arr);
	}
	// 编写一个堆排序的方法
	public static void heapSort(int arr[]) {
		int temp = 0;
		System.out.PRintln("堆排序！！");

		// 1.将无序序列构建成一个堆，根据升序降序需求选择大顶堆或小顶堆
		for (int i = arr.length / 2 - 1; i >= 0; i--) {
			adjustHeap(arr, i, arr.length);
		}
		// 2.将堆顶元素与末尾元素交换，将最大元素"沉"到数组末端；
		// 3.重新调整架构，使其满足堆定义，然后继续交换堆顶元素与当前末尾元素，反复执行调整+交换步骤。
		for (int j = arr.length - 1; j > 0; j--) {
			// 交换
			temp = arr[j];
			arr[j] = arr[0];
			arr[0] = temp;
			adjustHeap(arr, 0, j);
		}
		System.out.println("数组=" + Arrays.toString(arr));
	}
	// 将一个数组(二叉树)，调整成一个大顶堆
	/**
	 * 功能：完成将以i对应的非叶子节点的树调整成大顶堆 举例：int arr[] = {4,6,8,5,9} => i = 1 => adjustHeap =>
	 * 得到{4,9,8,5,6} 如果再次调用 addjustHeap 传入的是 i = 0 => 得到{4,9,8,5,6} => {9,6,8,5,4}
	 * 
	 * @param arr    待调整的数组
	 * @param i      表示非叶子节点再数组中索引
	 * @param length 表示对多少个元素继续调整，length 是在逐渐的减少
	 */
	public static void adjustHeap(int arr[], int i, int length) {
		int temp = arr[i];// 先取出当前元素的值，保存在临时变量
		// 开始调整
		// 说明
		// 1.k = i * 2 + 1 k是i节点的左子节点
		for (int k = i * 2 + 1; k < length; k = k * 2 + 1) {
			if (k + 1 < length && arr[k] < arr[k + 1]) {// 说明左子节点的值小于右子节点的值
				k++;// k 指向右子节点
			}
			if (arr[k] > temp) {// 如果子节点大于右节点
				arr[i] = arr[k];// 把较大的值赋给当前节点
				i = k;// !!! i指向k，继续循环比较
			} else {
				break;
			}
		}
		// 当for循环结束后，就已经将以i为父节点的树的最大值，放在了最顶
		arr[i] = temp;// 将temp值放到调整后的位置
	}
}