堆排序

1 排序原理

具体什么是堆排序请自行查阅，不在此博客内容，本实例使用原地堆排序，先将数组建成一个最大堆，再将堆顶元素取出放在数组末尾。

2 实现

/**
 * 对数组进行原地堆排序
 * @author xld
 *
 */
public class HeapSort {

    /**
     * 原地堆排序
     * @param arr
     */
    public static void sort(int[] arr){
        int n= arr.length;
        /**
         * 创建最大堆
         * 注意：索引是从0开始的
         * (最后一个元素索引-1)/2开始
         * 最后一个元素索引=n-1
         * 
         */
        for(int i=(n-1-1)/2;i>=0;i--){
            shiftDown(arr,n,i);
        }

        /**
         * 将最大元素取出 
         * 存放在数组末尾
         */
        for(int i=n-1;i>0;i--){
            swap(arr,0,i);
            shiftDown(arr,i,0);
        }
    }

    /**
     * 交换元素
     * @param arr
     * @param i
     * @param j
     */
    private static void swap(int[]arr,int i,int j){
        int temp =arr[i];
        arr[i]=arr[j];
        arr[j]=temp;
    }

    /**
     * 使用赋值的方式进行排序 
     * 用一次赋值代替了交换操作
     * @param arr
     * @param n
     * @param k
     */
    private static void shiftDown(int[] arr,int n,int k){
        //记录下当前元素
        int e = arr[k];
        //当k存在孩子节点的时候 进行操作
        while(2*k+1<n){
            int j=2*k+1;
            //如果当前节点的右孩子节点存在，并且大于左孩子节点 j++
            //此举保证了j指向k子节点的最大节点
            if(j+1<n &&arr[j+1]>arr[j])
                j++;
            //如果e大于子节点 证明e找到了其适当的位置 结束循环
            if(e>arr[j])
                break;
            //将子节点上移
            arr[k]=arr[j];
            //将当前比较位置下移
            k=j;
        }
        //将e赋值到其适当位置
        arr[k]=e;
    }

    /**
     * 测试
     * @param args
     */
        public static void main(String[] args) {
            int[] arr = { 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1 ,12};
            HeapSort.sort(arr);
            for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
                System.out.print(arr[i]);
                System.out.print(' ');
            }
            System.out.println();

        }
}