堆排序

最新推荐文章于 2024-09-04 23:05:17 发布

na小子叫坚强

最新推荐文章于 2024-09-04 23:05:17 发布

阅读量95

点赞数

分类专栏： java学习笔记文章标签：数据结构堆排序 java

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_46078890/article/details/117033921

版权

java学习笔记专栏收录该内容

25 篇文章

订阅专栏

1.1原理

基本原理也是选择排序，只是不在使用遍历的方式查找无序区间的最大的数，而是通过堆来选择无序区间的最大的数。
注意：排升序要建大堆；排降序要建小堆。

1.2.堆排序图示

在这里插入图片描述

1.3 示例代码

1.3.1 利用向下调整方法创建大堆：

   public void swap(int[] array,int index1,int index2){
        int tmp = array[index1];
        array[index1] = array[index2];
        array[index2] = tmp;
    }
  public void shiftDown_max(int[] array,int size,int index){
        while(true){
            int leftIndex = 2*index+1;
            int rightIndex = leftIndex+1;
            //判断左孩子是否存在
            if(leftIndex>=size){
                break;
            }
            int maxIndex = leftIndex;
            if(rightIndex<size && array[rightIndex]>array[leftIndex]){
                maxIndex = rightIndex;
            }
            if(array[maxIndex]<=array[index]){
                break;
            }
            swap(array,maxIndex,index);
            index = maxIndex;
        }

    }

 public void createBigHeap(int[] array,int size){
        for(int i = (size-2)/2;i>=0;i--){
            shiftDown_max(array,size,i);
        }
    }

1.3.2 利用向下调整方法创建小堆：

    public void shiftDown_min(int[] array,int size,int index){
        while(true){
            int leftIndex = 2*index+1;
            int rightIndex = leftIndex+1;
            //判断左孩子是否存在
            if(leftIndex>=size){
                break;
            }
            int minIndex = leftIndex;
            if(rightIndex<size && array[rightIndex]<array[leftIndex]){
                minIndex = rightIndex;
            }
            if(array[minIndex]>=array[index]){
                break;
            }
            swap(array,minIndex,index);
            index = minIndex;
        }

    }
     public void createSmallHeap(int[] array,int size){
        for(int i = (size-2)/2;i>=0;i--){
            shiftDown_min(array,size,i);
        }
    }

1.3.3 堆排序(升序排序)：

  //堆排序 升序
    public void headSortOrder(int[] array){
        //升序创建大堆
        createBigHeap(array,array.length);
        for(int i = 0;i<array.length-1;i++){
            // 交换前
            // 无序区间: [0, array.length - i)
            // 有序区间: [array.length - i, array.length)
            swap(array,0,array.length-i-1);
			// 交换后
       		// 无序区间: [0, array.length - i - 1)
        	// 有序区间: [array.length - i - 1, array.length)
        	// 无序区间长度: array.length - i - 1
            //向下调整
            shiftDown_max(array,array.length-i-1,0);
        }
    }

1.3.4 堆排序(降序排序)：

//堆排序 降序
    public void headSortDesc(int[] array){
        //降序创建小堆
        createSmallHeap(array,array.length);
        for(int i = 0;i<array.length-1;i++){
            //交换首尾的值
            swap(array,0,array.length-i-1);

            //向下调整
            shiftDown_min(array,array.length-i-1,0);
        }
    }

1.3.5 运行结果

//待排数据 [66, 51, 67, 83, 87, 90, 70, 1, 38, 8]
//创建小堆：[1, 8, 67, 38, 66, 90, 70, 83, 51, 87]
//创建大堆：[90, 87, 70, 83, 66, 67, 1, 38, 51, 8]
//升序：[1, 8, 38, 51, 66, 67, 70, 83, 87, 90]
//降序：[90, 87, 83, 70, 67, 66, 51, 38, 8, 1]