堆排序原理及java代码实现

堆排序的实现原理是将，数组元素，看做是位于一棵二叉树上的节点。

 

通过构建大根堆，需要使用父子指针，设置，左孩子和右孩子指针。设置初始的父亲指针指向二叉树的最后一个元素，

左孩子指针的下标应该为2*parent+1，右孩子指针下标 child+1

完成构建大根堆

交换堆顶堆底元素，并做减枝操作，并重复这个动作，直到长度为1

代码如下：

 public static void main(String[] args) {
        int[] num={5,7,4,2,0,3,1,6};
        for(int p=num.length -1; p>=0 ;p--){
            //完成构建大根堆
            Hasp(num,p,num.length);//父节点递减遍历
        }
        for (int i=num.length-1;i>0;i--){
            //将大根堆的堆顶节点和堆底节点交换
            int tmp=num[i];
            num[i]=num[0];
            num[0]=tmp;
            //之后的父指针从下标为0的节点开始遍历
            Hasp(num,0,i);
        }
        System.out.println(Arrays.toString(num)); 
}
public static void Hasp(int[] num,int parent,int length){
        //构建大根堆
        int temp=num[parent];//设置临时变量，存放父节点的值
        int child=2*parent+1;
        while(child<length){
            //如果孩子指针的长度超出了数组长度，就不执行操作，让父指针接着遍历
            int rchild=child+1;
            if (num[child]<num[rchild] &&rchild<length){
                //如果右孩子节点的值大于左孩子节点，让右孩子节点作为孩子节点
                child++;
            }
            if (temp>=num[child]){//如果临时节点中的值时大于孩子节点的值的，就结束循环
                break;
            }
            num[parent]=num[child];//将孩子节点的值给父节点
            parent=child;//父节点向下遍历指向孩子节点
            child=2*parent+1;
        }
        num[parent]=temp;//循环结束后，都需要将临时节点的值，在交给当前父指针指向的节点
    }

这里有一点是需要弄清楚的，否则是无法读懂代码的，就是在父指针向下遍历孩子节点的时候，当结束遍历后，按道理来说父指针应该是指向该子树的最后一个孩子节点，但是，结束一次Hasp程序后，我们需要的是，父指针在继续递减地往前走。

 在调用的时候，我们给Hasp传递的参数是p，他不是parent，在程序中，向下遍历的是父指针，但是当结束程序后，p的值还是之前的那个值，并在次基础上递减。