常用排序算法之堆排序

最新推荐文章于 2024-10-27 21:30:45 发布

Rick1993

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分类专栏：算法

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本文深入讲解了堆排序算法的实现原理，通过构建大顶堆并调整堆结构来完成数组的排序过程。文章提供了详细的Java代码示例，展示了如何通过递归调整节点位置，最终实现数组的有序排列。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

package com.dalingjia.Interview.sort;

import java.util.Arrays;

/**
 * 堆排序：大顶堆
 */
public class HeapSort {


    private static void heapAdjust(int[] arr, int i, int length) {
        //当前结点左右孩子结点的下标
        int left = 2*i+1;
        int right = 2*i+2;
        //三个结点中最大值的下标
        int max = i;
        if(left < length && arr[left] > arr[max]){
            max = left;
        }
        if (right < length && arr[right] > arr[max]) {
            max = right;
        }
        //若i处节点值比左右孩子结点的值小，则与左右孩子最大的进行交换
        if(max != i){
            int temp = arr[i];
            arr[i] = arr[max];
            arr[max] = temp;
            //继续往下调整
            heapAdjust(arr, max, length);
        }
    }

    /**
     * 构建大顶堆，然后将最大值和最后一个节点进行交换
     * @param arr
     */
    private static void heapSort(int[] arr) {
        int length = arr.length;
        //将数组看出完全二叉树，从第一个非叶子节点开始构造大顶堆
        int parent = (length-1)/2;
        for (int i = parent; i >=0 ; i--) {
            heapAdjust(arr, i, length);
        }

        //交换堆顶元素和堆最后一个节点, 减小堆的长度
        for (int i = length-1; i >=0 ; i--) {
            int temp = arr[i];
            arr[i] = arr[0];
            arr[0] = temp;
            //堆的个数已减一
            heapAdjust(arr, 0, i);
         }
    }


    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {3, 7, 2, 11, 3, 4, 9, 2, 18, 0};
        System.out.println("Input: " + Arrays.toString(arr));
        heapSort(arr);
        System.out.println("Output大顶堆: " + Arrays.toString(arr));

    }
}