Java数据结构和算法-堆排序的代码实现

package com.young.tree;

import java.util.Arrays;

public class HeapSort {

    public static void main(String[] args) {
        //要求将数组进行升序排序
        int[] arr = {4, 6, 8, 5, 9};
        headSort(arr);
    }

    /**
     * 编写一个堆排序的方法
     */
    public static void headSort(int[] arr) {
        int temp = 0;
        System.out.println("堆排序");
        //分步完成
//        adjustHead(arr,1,arr.length);
//        System.out.println("第一次"+ Arrays.toString(arr));
//        adjustHead(arr,0,arr.length);
//        System.out.println("第二次"+ Arrays.toString(arr));

        /*
         * 完成我们最终代码
         * 将无序序列构建成一个堆,根据升序降序需求选择大顶堆或小顶堆
         */
        for (int i = arr.length / 2 - 1; i >= 0; i--) {
            adjustHead(arr, i, arr.length);
        }
        /*
         * 将堆顶元素与末尾元素交换,将最大元素"沉"到数组末端
         * 重新调整结构,使其满足堆定义,然后继续交换堆顶元素与当前末尾元素,反复执行调整+交换步骤,直到整个序列有序。
         */
        for (int j = arr.length - 1; j > 0; j--) {
            //交换
            temp = arr[j];
            arr[j] = arr[0];
            arr[0] = temp;
            adjustHead(arr, 0, j);
        }
        System.out.println("数组=" + Arrays.toString(arr));
    }

    /**
     * 将一个数组(二叉树),调整成一个大顶堆
     * 功能: 完成将以i对应的非叶子结点的树调整成大顶堆
     * 举例: int[] arr = {4, 6, 8, 5, 9}; => i=1 => adjustHead => 得到 {4, 9, 8, 5, 6}
     * 如果我们再次调用adjustHead 传入的是 i=0  => 得到 {4, 9, 8, 5, 6} => {9, 6, 8, 5, 4}
     *
     * @param arr    待调整的数组
     * @param i      表示非叶子结点在数组中的索引
     * @param length 表示对多少个元素进行调整,length是在逐渐减少
     */
    public static void adjustHead(int[] arr, int i, int length) {
        //先取出当前元素的值,保存在临时变量
        int temp = arr[i];
        //开始调整
        //说明
        //1.k = i * 2 + 1, k是i结点的左子结点
        for (int k = i * 2 + 1; k < length; k = k * 2 + 1) {
            //说明左子结点的值小于右子结点
            if (k + 1 < length && arr[k] < arr[k + 1]) {
                k++;//k指向右子结点
            }
            //如果子结点大于父结点
            if (arr[k] > temp) {
                //把较大的值赋给当前结点
                arr[i] = arr[k];
                //!!! i指向k,继续循环比较
                i = k;
            } else {
                break;
            }
        }
        //当for循环结束后,我们已经将i为父结点的树的最大值,放在了最顶上(局部)
        arr[i] = temp;//将temp值放到调整后的位置
    }

}