堆排序（Java实现）

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堆排序简介

堆排序基本思想

堆排序的代码实现

代码解析

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堆排序简介

1. 堆排序是利用堆这种数据结构而设计的一种排序算法，堆排序是一种选择排序，它的最坏，最好，平均时间复杂度均为O(nlogn)，它也是不稳定排序。
2. 堆是具有以下性质的完全二叉树：

• 每个结点的值都大于或等于其左右孩子结点的值，称为大顶堆;
• 每个结点的值都小于或等于其左右孩子结点的值，称为小顶堆 ;
• 注意 : 没有要求结点的左孩子的值和右孩子的值的大小关系。 

其实就是利用堆这种数据结构，不断将最大的数据沉底（放入数组末尾），然后继续处理除这个元素外的其他元素。

大小顶堆示例

 

 

堆排序基本思想

1. 首先根据我们的需求，将一个待排序的数组调整成为大顶堆（小顶堆）；
2. 此时整个数组的最大值就是调整过后的树的根节点；
3. 然后将其与末尾元素进行交换，将最大的数放入到数组末尾（此时再调整和排序时该数不再参加）;
4. 然后再将剩余的n-1个数继续调整成为大顶堆，继续交换；

 

堆排序的代码实现

package com.HeapSort;

import java.util.Arrays;

/**
 * @author shkstart
 * @create
 */
public class HeapSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = new int[]{3,9,5,10,6};

        Heap_sort(arr);
    }



    //堆排序实现
    public static void Heap_sort(int[] arr){
        int temp = 0;


        for (int i = arr.length / 2 - 1; i >= 0; i--) {
            adjustHeap_big(arr, i, arr.length);
        }


         //交换的代码
        for (int j = arr.length - 1; j > 0; j--) {
            temp = arr[j];
            arr[j] = arr[0];
            arr[0] = temp;
            //每交换一次，就要重新 调整一次
            adjustHeap_big(arr, 0, j);
        }

        System.out.println("堆排序后:" + Arrays.toString(arr));
    }




    //将一个数组调整成大顶堆
    public static void adjustHeap_big(int[] arr , int i , int length){
        int temp = arr[i]; // 将当前的数值存储下来

        for(int k = i * 2 + 1 ; k < length ; k = i * 2 + 1){
            if(k + 1 > arr.length - 1 && arr[k] < arr[k+1]){
                k++; //如果左子节点小于右子结点，则将k指向右子结点
            }

            if(arr[k] > temp/*temp存放的就是arr[i]原来的值*/){
                arr[i] = arr[k];
                i = k;
            }else{
                break;
            }
        }

        //循环结束后，将arr[i]原来的值放入到新的位置
        arr[i] = temp;
    }
}

代码解析

 

 

 

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