大顶堆小顶堆java_《排序算法》——堆排序(大顶堆,小顶堆,Java)

十大算法之堆排序:堆的定义如下:

n个元素的序列{k0,k1,...,ki,…,k(n-1)}当且仅当满足下关系时,称之为堆。

" ki<=k2i,ki<=k2i+1;或ki>=k2i,ki>=k2i+1.(i=1,2,…,[n/2])"

若将和此次序列对应的一维数组(即以一维数组作此序列的存储结构)看成是一个完全二叉树,

则完全二叉树中每一个节点的值的都大于或等于任意一个字节的值(如果有的话),称之为大顶堆。

则完全二叉树中每一个节点的值的都小于或等于任意一个字节的值(如果有的话),称之为小顶堆。

由此,若序列{k0,k1,…,k(n-1)}是堆,则堆顶元素(或完全二叉树的根)必为序列中n个元素的最小值(或最大值)。

倘若给堆中每一个节点都赋予一个整数值标签,根节点被标记为0,对于每一个标记为i的节点,其左子节点(若存在的话)被标记为2*i+1,其右子节点(若存在的话)被标记为2*i+2,对于一个标记为i的非根节点,其父节点被标记为(i-1)/2。使用这个标记,我们能够将堆存储在数组中,节点存储在数据中的位置就使其标签。

package sort;import java.util.Arrays;/* * 堆排序 * 堆的定义:满足 Ki <= K2i+1 Ki<=K2i+2 为小顶堆,满足 Ki >= K2i+1 Ki>=K2i+2 为大顶堆 * 此为大顶堆的代码实例,小顶堆类似 */public class duiSort {static int[] arr = {16,7,3,20,17,8 //定义待排序数组}; public static void main(String[] args) {buildHeap();//建立大顶堆并排序System.out.println("排序好的为:" + Arrays.toString(arr));}private static void buildHeap() {// TODO Auto-generated method stubint len = arr.length;for(int i =len/2 -1 ;i>=0;i--) //建立大顶堆{sortHeap(i,len);}System.out.println("建立好的大顶堆如下:" + Arrays.toString(arr));for(int j = len-1; j >0; j --) //对大顶堆进行排序{swap(0,j);sortHeap(0,j);}}private static void sortHeap(int i, int len) {// TODO Auto-generated method stubint left = 2*i+1; //定义左节点int right = 2*i +2; //定义右节点int large = 0; //存放三个节点中最大节点的下标if(len >left && arr[left] > arr[i]) //如果左孩子大于根节点 将左孩子下标赋值给largelarge = left; else //否之,将根节点下标赋值给largelarge = i;if(len > right && arr[right] > arr[large])large = right; //若右孩子节点大于根节点,把右孩子节点下标赋值给largeif(large != i) //若最大节点的下标不等于根节点的下标时,交换其值{swap(large,i);sortHeap(large,len);}}//交换对应下标值private static void swap(int m, int n) {// TODO Auto-generated method stubint temp ;temp = arr[m];arr[m] = arr[n];arr[n] = temp;}}

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