java堆排序

java堆排序

堆是一种重要的数据结构，为一棵完全二叉树, 底层如果用数组存储数据的话，假设某个元素为序号为i(Java数组从0开始,i为0到n-1),如果它有左子树，那么左子树的位置是2i+1，如果有右子树，右子树的位置是2i+2，如果有父节点，父节点的位置是(n-1)/2取整。分为最大堆和最小堆，最大堆的任意子树根节点不小于任意子结点，最小堆的根节点不大于任意子结点。所谓堆排序就是利用堆这种数据结构来对数组排序，我们使用的是最大堆。处理的思想和冒泡排序，选择排序非常的类似，一层层封顶，只是最大元素的选取使用了最大堆。最大堆的最大元素一定在第0位置，构建好堆之后，交换0位置元素与顶即可。

下面附上代码：

public class duipaixu {

	public static void main(String[] args) {
		int []arr=new int[] {9,6,8,7,0,1,10,4,2};
		heapSort(arr);
		System.out.println(Arrays.toString(arr));
		
	}
	
	public static void heapSort(int[]arr)
	{
		//开始位置是最后一个非叶子节点，即最后一个节点的父节点
		int start=(arr.length-1)/2;
		//调整为大顶堆
		for(int i=start;i>=0;i--)
		{
			maxHeap(arr,arr.length,i);
		}
		//先把数组中的第0个和堆中的最后一个数交换位置，再把前面的处理为大顶堆
		for(int i=arr.length-1;i>0;i--)
		{
			int temp=arr[0];
			arr[0]=arr[i];
			arr[i]=temp;
			maxHeap(arr,i,0);
		}
	}
	public static void maxHeap(int[]arr ,int size,int index)
	{
		//左子节点
		int leftNode=2*index+1;
		//右子节点
		int rightNode=2*index+2;
		int max=index;
		//和两个子节点分别对比，找出最大的节点
		if(leftNode<size&&arr[leftNode]>arr[max])
		{
			max=leftNode;
		}
		if(rightNode<size&&arr[rightNode]>arr[max])
		{
			max=rightNode;
		}
		//交换位置
		if(max!=index)
		{
			int temp=arr[index];
			arr[index]=arr[max];
			arr[max]=temp;
			//交换位置以后，可能会破坏之前排好的堆，所以，之前拍好的堆需要重新调整
			maxHeap(arr,size,max);
		}
		
	}
}