基础算法-堆排序java

 

堆排序是利用堆这种数据结构而设计的一种排序算法，堆排序是一种选择排序，它的最坏，最好，平均时间复杂度均为O(nlogn)，它也是不稳定排序。

public class stackSort {
	static int[] datas = new int[] { 45, 651, 54, 8, 98, 45, 1,6, 48, 456, 1, 5615, 6 };
	// 堆排序主要分为两个过程，1、建堆。2、选择 交换。

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		sort(datas);
		for (int data : datas) {
			System.out.println(data);
		}
	}

	public static void sort(int[] datas) {

		int position = datas.length - 1;// 默认长度大于0，忽略长度<=0,或者为空的情况
		for (int i = position; i > 0; i--) {
			// 1，建堆
			buildStack(datas, i);
			// 2、交换
			int temp = datas[0];
			datas[0] = datas[i];
			datas[i] = temp;

		}

	}

	/**
	 * 建堆
	 * 
	 * @param datas
	 * @param len
	 */
	public static void buildStack(int[] datas, int lastIndex) {
		int i = (lastIndex - 1) / 2;
		for (; i >= 0; i--) {// 对前二分之一的节点进行建堆

			int k = i;// 记录当前节点角标
			while (2 * k + 1 <= lastIndex) {// 有子结点
				int biggerIndex = 2 * k + 1;
				if (biggerIndex < lastIndex) {// <表示有右子结点，
					if (datas[biggerIndex + 1] > datas[biggerIndex]) {
						biggerIndex++;
					}
				}
				if (datas[biggerIndex] > datas[k]) {
					// 交换
					datas[biggerIndex] = datas[biggerIndex] + datas[k];
					datas[k] = datas[biggerIndex] - datas[k];
					datas[biggerIndex] = datas[biggerIndex] - datas[k];
					k = biggerIndex;
				} else {
					break;
				}
			}
		}
	}

}

//堆排序最主要的是建堆的过程，这是建堆的核心代码。
//1、首先记录当前节点的角标k，在当前节点和两个子结点（如果存在）中选择最大的值，放在当前节点。
//2、k指向被交换的子结点，（由于交换，被交换的子结点的大（小）顶堆的结构配破坏，需要重复1，2操作过程）

int k = i;// 记录当前节点角标，2 * k + 1表示左子结点
while (2 * k + 1 <= lastIndex) {// 有左子结点
    int biggerIndex = 2 * k + 1;//记录左子结点的角标
    if (biggerIndex < lastIndex) {// 这里主要不带等号，<：表示有右子结点，
        if (datas[biggerIndex + 1] > datas[biggerIndex]) {//找到大的子结点的序号
            biggerIndex++;
        }
    }
    if (datas[biggerIndex] > datas[k]) {//需要交换
        // 交换
        datas[biggerIndex] = datas[biggerIndex] + datas[k];
        datas[k] = datas[biggerIndex] - datas[k];
        datas[biggerIndex] = datas[biggerIndex] - datas[k];
        k = biggerIndex;//k指向被破坏的子结点，重复上述过程
    } else {//不需要交换则直接退出
        break;
    }
}