joe 发表于 2021-10-28 08:42:58

堆排序

1、堆排序简要概述
  (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。
  (3)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。
  (4)一般升序采用大顶堆,降序采用小顶堆
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。

 2、大小顶堆图示
https://img-blog.csdnimg.cn/20200829142534854.png
 3、堆排序基本思想
堆排序的基本思想是:
(1)将待排序序列构造成一个大顶堆
(2)此时,整个序列的最大值就是堆顶的根节点。
(3)将其与末尾元素进行交换,此时末尾就为最大值。
(4)然后将剩余n-1个元素重新构造成一个堆,这样会得到n个元素的次小值。如此反复执行,便能得到一个有序序列了。

 4、java代码实现
import java.util.Arrays;

public class test {
    public static void main(String[] args) {
      int a[] = new int[]{5, 3, 2, 4, 1, 6, 7};
      System.out.println("堆排序前:");
      System.out.println(Arrays.toString(a));
      heapSort(a);
      System.out.println("堆排序后:");
      System.out.println(Arrays.toString(a));
    }


    public static void heapSort(int a[]) {
      int temp = a;
      for (int i = a.length / 2 - 1; i >= 0; i--) {
            adjustHeap(a, i, a.length);
      }
      for (int j = a.length - 1; j > 0; j--) {
            temp = a;
            a = a;
            a = temp;
            adjustHeap(a, 0, j);
      }
    }

    /**
   * @param a      待排序的数组
   * @param index非叶子节点在数组中的下标
   * @param length 对多少个元素进行调整
   */
    public static void adjustHeap(int a[], int index, int length) {
      int temp = a;
      for (int i = index * 2 + 1; i < length; i = i * 2 + 1) {
            if (i + 1 < length && a < a) {
                i++;
            }
            if (a > temp) {
                a = a;
                index = i;
            } else {
                break;
            }
      }
      a = temp;
    }
}
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