堆排序模板

最新推荐文章于 2022-03-27 20:56:42 发布

qq_31916715

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分类专栏：排序文章标签：排序算法堆排序 java

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本文介绍了堆排序的原理，采用最大堆，通过构建堆、交换堆顶元素与末尾元素来逐步排序。详细阐述了从无序数组构建最大堆到最终排序的完整过程。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

堆排序原理：
本文中使用的堆为最大堆，堆顶元素为索引为0的元素。

1、将一个无序的数组构建成一个最大堆
2、交换0号元素和最后一个元素，则最后一个元素（索引假设为 lastIndex ）为最大的元素
3、将[0 ~ lastIndex - 1]的元素构建最大堆，则0号元素为最大元素
4、交换 0 和 lastIndex - 1的元素，则 lastInde - 1, lastIndex元素有序。
5、继续上面步骤，直到数组当中只剩下最后一个元素。

import java.util.Arrays;

public class HeapSort {
    public static void main(String[] args) {
        HeapSort heapSort = new HeapSort();
        int[] arr = new int[]{1, 2, 3, 4, 5, 3};
        heapSort.heapSort(arr);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }

    private static void heapSort(int[] arr) {
    	//构建一个最大堆
        int ln = arr.length - 1;
        for (int i = ln >>> 1; i >= 0; i--) {
            siftDown(arr, i, ln);
        }
        for (int i = ln; i > 0; i--) {
        	//交换0和最后一个元素
            arr[0] = arr[0] ^ arr[i] ^ (arr[i] = arr[0]);
            //构建一个最大堆
            siftDown(arr, 0, i - 1);
        }
    }

    private static void siftDown(int[] arr, int idx, int ln) {
        int l = (idx << 1) + 1, r = (idx << 1) + 2, m = l;
        if (l > ln) return;
        if (r <= ln && arr[l] < arr[r]) m = r;
        if (arr[m] > arr[idx]) {
            arr[m] = arr[m] ^ arr[idx] ^ (arr[idx] = arr[m]);
            siftDown(arr, m, ln);
        }
    }
}