堆排序算法(java版)

package com.duobang.headSort;

import java.util.Arrays;
import java.util.Random;

public class MyHeapSort {
    public static void main(String[] args) {
        //随机产生count个元素的数组
        Random rd = new Random();
        int count = 10;
        int[] a = new int[count];
        for (int i = 0; i < count; i++) {
            a[i] = rd.nextInt(count);
        }

        System.out.println("初始数组：" + Arrays.toString(a));

        heapSort(a);

        System.out.println("排序后数组：" + Arrays.toString(a));
    }

    //堆排序
    private static void heapSort(int[] a) {
        //建立大根堆
        buildMaxHeap(a);

        //排序：将大根堆中最大的元素放在最后，再次调节大根堆.
        for (int i = a.length - 1; i > 0 ; i--) {
            //交换头尾元素
            swap(a,0,i);
            //调整大根堆
            adjustDownToUp(a,0,i);
        }

        //调整会出现第一个元素比第二个元素大的问题，所以交换
        if (a[0] > a[1]) {
            swap(a,0,1);
        }
    }

    //将root为根节点的元素调整为大根堆
    private static void adjustDownToUp(int[] a, int root, int last) {
        int tmp = a[root];

        //调整大根堆
        for (int i = root * 2 + 1; i < last - 1; i = i * 2 + 1) {
            //取root的左右孩子中最大的一个
            if (i < last && a[i] < a[i+1]) {
                i++;
            }

            //最大的孩子与根节点比较
            if (tmp > a[i]) {
                break;
            }else{
                a[root] = a[i];//将大的孩子放在根节点的位子
                root = i;//根节点变为当前大的孩子的位置
            }

        }

        //将根节点放在root的位置
        a[root] = tmp;
    }

    //交换下标为i和i2两个元素的位置
    private static void swap(int[] a, int i, int i2) {
        a[i] = a[i] ^ a[i2];
        a[i2] = a[i] ^ a[i2];
        a[i] = a[i] ^ a[i2];
    }

    //建立大根堆
    private static void buildMaxHeap(int[] a) {
        int len = a.length;

        //从最后一个节点开始调整大根堆
        for (int i = (len - 1 - 1)/2; i >= 0; i--) {
            //将父节点是i的这棵树调节成一棵大根堆
            adjustDownToUp(a,i,len);
        }
    }
}