数据结构(下)—— 堆排序(知识的搬运工)

本文详细介绍了一种经典的排序算法——堆排序的Java实现过程。通过构建和调整最大堆,不断将最大元素移至数组末尾,从而实现数组的升序排列。程序首先构建最大堆,然后通过交换和调整操作,逐步将无序区域转化为有序区域,最终得到完全排序的数组。

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Heap Sort 的Java实现

程序

public class HeapSort{
	public static void main(String[] args){
		int[] arr = {1,3,5,3,0,8,6,9,2,7,8};
		heapSort(arr);
		System.out.println(Arrays.toString(arr));
	}
	//堆的构建包括两个步骤:1.交换 2.调整
	private static void heapSort(int[] arr){
		//从第一个非叶子节点开始调整
		for(int i = arr.length/2-1;i >= 0;i--){
			adjustHeap(arr,i,arr.length);
		}
		for(int j = arr.length-1;j>0;j--){
			swap(arr,0,j);//在无序区中,将末尾元素与堆顶元素进行交换
			adjustHeap(arr,0,j);//再次调整,形成有序区
		}
	}
	/**
	 * 交换元素
	 * @param arr
	 * @param t 堆顶元素
	 * @param b 无序区末尾元素
	 */
	private static void swap(int[] arr,int t,int b){
		int temp = arr[t];
		arr[t]=arr[b];
		arr[b]=temp;
	}
	/**
	 * 堆的调整
	 * @param arr
	 * @param i 当前节点
	 * @param length 调整范围(无序区)
	 */
	private static void adjustHeap(int[] arr,int i,int length){
		int temp = arr[i];//初始父节点
		for(int k=2*i+1;k<length;k=2*i+1){
			if(arr[k+1]>arr[k]){//若是右孩子更大,就作为调整对象
				k++;
			}
			if(arr[k]>temp){//若是孩子值更大,就复制给初始的父节点
				arr[i]=arr[k];
				i=k;//向下一层进行调整
			}else{
				break;
			}
		}
		arr[i]=temp;
	}
}

测试结果

[0, 1, 2, 3, 3, 5, 6, 7, 8, 8, 9]

tips:在关键的位置sysout一下,方便你理解

给我的影响

通过比较,不断推选当前无序区域中最大的节点于堆顶,
再通过交换,让末尾区开始有序,
重复上面的操作,直至全部有序。

声明

非本人的程序,参考他人程序实现,加上自己的注解。
参考:堆排序Java实现原版
更详细内容,看这个大哥的,有动图演示 数据结构十大经典算法

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