堆排序(Heapsort)是指利用堆这种数据结构所设计的一种排序算法。堆积是一个近似完全二叉树的结构,并同时满足堆积的性质:即子结点的键值或索引总是小于(或者大于)它的父节点。
堆排序的平均时间复杂度为Ο(nlogn) 。
算法步骤:
创建一个堆H[0..n-1]
把堆首(最大值)和堆尾互换
3. 把堆的尺寸缩小1,并调用shift_down(0),目的是把新的数组顶端数据调整到相应位置
4. 重复步骤2,直到堆的尺寸为1
public class HeapSort { public static void main(String[] args) { int[] a = { 50, 38, 65, 97, 76, 1, 27, 49, 78}; int arrayLength = a.length; // 循环建堆 for (int i = 0; i < arrayLength - 1; i++) { // 建堆 buildHeap(a, arrayLength - 1 - i); // 交换堆顶和最后一个元素 swap(a, 0, arrayLength - 1 - i); System.out.println(Arrays.toString(a)); } } // 对data数组从0到lastIndex建大顶堆 public static void buildHeap(int[] data, int lastIndex) { // 从lastIndex处节点(最后一个节点)的父节点开始 for (int i = (lastIndex - 1) / 2; i >= 0; i--) { // k保存正在判断的节点 int k = i; // 如果当前k节点的子节点存在 while (k * 2 + 1 <= lastIndex) { // k节点的左子节点的索引 int biggerIndex = 2 * k + 1; // 如果biggerIndex小于lastIndex,即biggerIndex+1代表的k节点的右子节点存在 if (biggerIndex < lastIndex) { // 若果右子节点的值较大 if (data[biggerIndex] < data[biggerIndex + 1]) { // biggerIndex总是记录较大子节点的索引 biggerIndex++; } } // 如果k节点的值小于其较大的子节点的值 if (data[k] < data[biggerIndex]) { // 交换他们 swap(data, k, biggerIndex); // 将biggerIndex赋予k,开始while循环的下一次循环,重新保证k节点的值大于其左右子节点的值 k = biggerIndex; } else { break; } } } } // 交换 private static void swap(int[] data, int i, int j) { int tmp = data[i]; data[i] = data[j]; data[j] = tmp; } }
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