一、堆的概念
堆是一棵顺序存储的完全二叉树。完全二叉树中所有非终端节点的值均不大于(或不小于)其左、右孩子节点的值。
其中每个节点的值小于等于其左、右孩子的值,这样的堆称为小根堆;
其中每个节点的值大于等于其左、右孩子的值,这样的堆称为大根堆;
二、要点
1.将数组构造成初始堆(若想升序则建立大根堆,若想降序,则建立小根堆)
从最后一个节点开始调整,得到初始堆。
2.堆排序处理
交换堆顶的元素和最后一个元素,此时最后一个位置作为有序区(有序区显示为黄色),然后进行其他无序区的堆调整,重新得到大顶堆后,交换堆顶和倒数第二个元素的位置……
重复此过程:
最后,有序扩展完成即排序完成:
核心代码
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public void HeapAdjust(int[] array, int parent, int length) {
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int temp = array[parent]; // temp保存当前父节点
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int child = 2 * parent + 1; // 先获得左孩子
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while (child < length) {
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// 如果有右孩子结点,并且右孩子结点的值大于左孩子结点,则选取右孩子结点
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if (child + 1 < length && array[child] < array[child + 1]) {
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child++;
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}
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// 如果父结点的值已经大于孩子结点的值,则直接结束
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if (temp >= array[child])
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break;
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// 把孩子结点的值赋给父结点
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array[parent] = array[child];
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// 选取孩子结点的左孩子结点,继续向下筛选
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parent = child;
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child = 2 * child + 1;
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}
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array[parent] = temp;
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}
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public void heapSort(int[] list) {
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// 循环建立初始堆
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for (int i = list.length / 2; i >= 0; i--) {
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HeapAdjust(list, i, list.length - 1);
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}
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// 进行n-1次循环,完成排序
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for (int i = list.length - 1; i > 0; i--) {
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// 最后一个元素和第一元素进行交换
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int temp = list[i];
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list[i] = list[0];
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list[0] = temp;
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// 筛选 R[0] 结点,得到i-1个结点的堆
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HeapAdjust(list, 0, i);
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System.out.format("第 %d 趟: \t", list.length - i);
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printPart(list, 0, list.length - 1);
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}
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}