Java堆排序

/**
 * 堆排序
 * 用堆来实现的一种选择排序
 *
 * @author 小流慢影
 * @date 2023年4月26日
 */
public class Heapsort {

    public static void main(String[] args) {
        int[] array = {5, 4, 3, 1, 2, 13, 12, 10, 11, 9, 7, 8, 6, 3, 5};
        System.out.println("原数组：" + Arrays.toString(array));
        heapsort(array);
        System.out.println("排序后数组：" + Arrays.toString(array));
    }

    /**
     * 堆排序
     *
     * @param array 数组
     */
    public static void heapsort(int[] array) {
        int lastFatherPoint = array.length / 2 - 1;
        // 从最后一个父节点开始调整成堆，一直调整到根节点，那样根节点最后就是最大值
        for (int i = lastFatherPoint; i >= 0; i--) {
            adjustHeap(array, i, array.length - 1);
        }

        // 每次遍历把最大值都放在未排序数组的最后一个，直到遍历结束，数组就变成了从小到大排列的有序数组
        for (int j = array.length - 1; j > 0; j--) {
            swap(array, 0, j);
            adjustHeap(array, 0, j - 1);
        }
    }

    /**
     * 整理成最大堆
     *
     * @param array       待组堆
     * @param fatherPoint 父结点
     * @param endPoint    结束结点
     */
    public static void adjustHeap(int[] array, int fatherPoint, int endPoint) {
        int fatherPointValue = array[fatherPoint];
        for (int childPoint = getLeftChildPoint(fatherPoint); childPoint <= endPoint; childPoint = getLeftChildPoint(childPoint)) {
            // 每次把子节点最大值和父节点换
            if (childPoint + 1 <= endPoint && array[childPoint] < array[childPoint + 1]) {
                childPoint++;
            }
            if (array[childPoint] > fatherPointValue) {
                swap(array, fatherPoint, childPoint);
                fatherPoint = childPoint;
            } else {
                // 第一次调整是从最后一个父节点开始遍历，所以可以保证子节点都是最大堆，只要两个子节点都小于父节点就可以直接终止了
                break;
            }
        }
    }

    /**
     * 获取左子节点
     *
     * @param fatherPoint 父节点
     * @return 左子节点
     */
    private static int getLeftChildPoint(int fatherPoint) {
        return 2 * fatherPoint + 1;
    }

    /**
     * 交换元素
     *
     * @param array       数组
     * @param firstIndex  第一个元素的下标
     * @param secondIndex 第二个元素的下标
     */
    public static void swap(int[] array, int firstIndex, int secondIndex) {
        int temp = array[firstIndex];
        array[firstIndex] = array[secondIndex];
        array[secondIndex] = temp;
    }
}