堆排序-Java

怼烎@ 2022-05-14 15:53 131阅读 0赞

package offer;
    
    /**
     * 堆排序：
     *
     * 原理：利用大根堆或小根堆思想，首先建立堆，
     * 然后将堆首与堆尾交换，堆尾之后为有序区。
     * 要点：建堆、交换、调整堆
     */
    public class HeapSort {
    
        private static void heapSort(int[] a) {
            // 先创建大堆，从第一个非叶子结点开始调整，
            // 然后调整第二个非叶子结点...
            for (int i = a.length / 2; i >= 0; i--) {
                shiftDown(a, i, a.length);
            }
            // 调整大堆，将最大的元素调整到未排好序的部分的末尾
            for (int i = a.length - 1; i > 0; i--) {
                swap(a, 0, i);
                shiftDown(a, 0, i);
            }
        }
    
        private static void shiftDown(int[] a, int i, int n) {
            int child;
            int tmp;
            //tmp为当前节点（第一个节点）/ 数组所有元素里的之后一个叶子节点
            //i * 2 + 1 < n 保证孩子节点不数组越界
            //i = child 将孩子节点作为新的根节点进行继续处理
            for (tmp = a[i]; i * 2 + 1 < n; i = child) {
                //找到当前节点的左孩子
                child = i * 2 + 1;
                //child != n - 1  左孩子不数据越界
                //a[child] < a[child + 1] 并且左孩子小于右孩子
                if (child != n - 1 && a[child] < a[child + 1]) {
                    child++;//直到左孩子、右孩子的最大值
                }
                //当前节点（第一个节点）小于孩子节点，这将孩子节点赋值为根节点，否则退出当前循环
                //如果根节点小于孩子节点，则根节点赋值为孩子节点的值
                if (tmp < a[child]) {
                    a[i] = a[child]; //父节点的值赋值为子节点的值
                } else {
                    break;
                }
            }
    
            //tmp保存当前节点，父节点
            // i 此时已经是  child = i * 2 + 1;   i = child 变成了子节点的索引
            //
            a[i] = tmp;//子节点的值赋值为父节点的值
    
        }
    
        //交换
        private static void swap(int[] a , int x , int y){
            int tmp = a[x];
            a[x] = a[y];
            a[y] = tmp;
        }
    
    
        public static void printArray(int[] a){
            for (int i : a){
                System.out.print(i + " ");
            }
        }
    
        public static void main(String[] args){
            int[] a = {1,4,3,5,2,6,9,8,7};
            heapSort(a);
            printArray(a);
        }
    
    
    
    }