堆排序

堆排序

 public class HeapSort {  
  1.   
  2.     public static void sort(Comparable[] data) {  
  3.         // 构建最大堆  
  4.         buildMaxHeap(data);  
  5.         // 循环，每次把根节点和最后一个节点调换位置  后面的扔了搞前面的
  6.         for (int i = data.length; i > 1; i--) {  
  7.             Comparable tmp = data[0];  
  8.             data[0] = data[i - 1];  
  9.             data[i - 1] = tmp;  
  10.   
  11.             // 堆的长度减少1，排除置换到最后位置的根节点  
  12.             maxHeapify(data, 1, i - 1);  
  13.         }  
  14.     }  
  15.   
  16.     // 根据输入数组构建一个最大堆  
  17.     private static void buildMaxHeap(Comparable[] data) {  
  18.         for (int i = data.length / 2; i > 0; i--) {  
  19.             maxHeapify(data, i, data.length);  
  20.         }  
  21.     }  
  22.   
  23.     //堆调整，使其生成最大堆  
  24.     private static void maxHeapify(Comparable[] data, int parentNodeIndex, int heapSize) {  
  25.         // 左子节点索引  
  26.         int leftChildNodeIndex = parentNodeIndex * 2;  
  27.         // 右子节点索引  
  28.         int rightChildNodeIndex = parentNodeIndex * 2 + 1;  
  29.         // 最大节点索引  
  30.         int largestNodeIndex = parentNodeIndex;  
  31.   
  32.         // 如果左子节点大于父节点，则将左子节点作为最大节点  
  33.         if (leftChildNodeIndex <= heapSize && data[leftChildNodeIndex - 1].compareTo(data[parentNodeIndex - 1]) > 0) {  
  34.             largestNodeIndex = leftChildNodeIndex;  
  35.         }  
  36.   
  37.         // 如果右子节点比最大节点还大，那么最大节点应该是右子节点  
  38.         if (rightChildNodeIndex <= heapSize && data[rightChildNodeIndex - 1].compareTo(data[largestNodeIndex - 1]) > 0) {  
  39.             largestNodeIndex = rightChildNodeIndex;  
  40.         }  
  41.   
  42.         // 最后，如果最大节点和父节点不一致，则交换他们的值  
  43.         if (largestNodeIndex != parentNodeIndex) {  
  44.             Comparable tmp = data[parentNodeIndex - 1];  
  45.             data[parentNodeIndex - 1] = data[largestNodeIndex - 1];  
  46.             data[largestNodeIndex - 1] = tmp;  
  47.   
  48.             // 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的特性  
  49.             maxHeapify(data, largestNodeIndex, heapSize);  
  50.         }  
  51.     }  
  52.   
  53. }   

package com.wyq.HeapSort;

public class HeapSort{
    private static int[] array=new int[]{9,3,5,2,7,1,3,12};

    public static void main(String[] args){
        buildMaxHeapify(array);
        heapSort(array);
        print(array);
    }

    private static void buildMaxHeapify(int[] data){         //创建最大堆
        //没有子节点的才需要创建最大堆，从最后一个的父节点开始
        int startIndex=getParentIndex(data.length-1);
        //从尾端开始创建最大堆，每次都是排好的堆
        for(int i=startIndex;i>=0;i--){
            maxHeapify(data,data.length,i);//创建最大堆的方法
        }
    }

    /**
     *创建最大堆
     *
     *@paramdata
     *@paramheapSize需要创建最大堆的大小，一般在sort的时候用到，因为最多值放在末尾，末尾就不再归入最大堆了
     *@paramindex当前需要创建最大堆的位置
     */
    private static void maxHeapify(int[] data,int heapSize,int index){
        //当前点与左右子节点比较
        int left=getChildLeftIndex(index);//获取左子节点
        int right=getChildRightIndex(index);//获取右子节点

        int largeMoreindex=index;
        if(left<heapSize&&data[index]<data[left]){
            largeMoreindex=left;
        }
        if(right<heapSize&&data[largeMoreindex]<data[right]){ 
            largeMoreindex=right;
        }
        //得到最大值后可能需要交换，如果交换了，其子节点可能就不是最大堆了，需要重新调整
        if(largeMoreindex!=index){//交换位置
            int temp=data[index];
            data[index]=data[largeMoreindex];//
            data[largeMoreindex]=temp;
            maxHeapify(data,heapSize,largeMoreindex);
        }
    }

    /**
     *排序，最大值放在末尾，data虽然是最大堆，在排序后就成了递增的
     *
     *@paramdata
     */
    private static void heapSort(int[] data){
        //末尾与头交换，交换后调整最大堆
        for(int i=data.length-1;i>0;i--){
            int temp=data[0];
            data[0]=data[i];
            data[i]=temp;
            maxHeapify(data,i,0);
        }
    }

    /**
     *父节点位置
     *
     *@paramcurrent
     *@return
     */
    private static int getParentIndex(int current){
        return(current-1)>>1;//右移相当于除以2
    }

    /**
     *左子节点position注意括号，加法优先级更高
     *
     *@paramcurrent
     *@return
     */
    private static int getChildLeftIndex(int current){
        return  current*2+1;
    }

    /**
     *右子节点position
     *
     *@paramcurrent
     *@return
     */
    private static int getChildRightIndex(int current){
        return  current*2+2;
    }

    private static void print(int[] data){
        
        for(int i=0;i<data.length;i++){
            
            System.out.print(data[i]+" ");
        }
    }

    
}

HeapSort

　　

　　

posted @ 2017-11-27 12:10 toov5 阅读( ...) 评论( ...) 编辑 收藏