【算法学习】堆排序建立最大堆

∥☆過路亽.° 提交于 2020-03-17 15:58:44

本文代码均转自:

作者:早就戒了
来源:CSDN
原文:https://blog.csdn.net/qq_37169817/article/details/79777264
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 1 public class HeapSort { 
 2     public static int[] maxHeap(int[] array) { 
 3         // 1.构建大顶堆 
 4         for (int i = array.length / 2 - 1; i >= 0; i--) { 
 5             // 从第一个非叶子结点从下至上,对于数组从右至左调整结构 
 6             adjustHeap(array, i, array.length); 
 7             } 
 8         return array; 
 9         } 
10     
11     private static void adjustHeap(int[] array, int i, int length) { 
12         int parent = array[i]; 
13         for (int k = 2 * i + 1; k < length; k = k * 2 + 1) { 
14             // 2*i+1表示左节点,k = k * 2 + 1表示继续调整子节点 
15             if (k + 1 < length && array[k] < array[k + 1]) 
16                 k = k + 1;// 找到子节点中更大的节点 
17             if (array[k] > parent) { 
18                     array[i] = array[k];// 父节点变为更大的值 
19                     i = k;// 修改i的值,使之成爲新的要調整的父節點 
20                 } else { 
21                     break;// 表示无需调整,因为是自底向上的 
22                     } 
23             } 
24         array[i] = parent;// 将temp值放到最终的位置 
25         }
26     
27     public static void main(String[] args) { 
28         int[] array = { 4, 6, 8, 5, 9 }; 
29         int[] maxHeap = maxHeap(array); 
30         for (int i : maxHeap) { 
31             System.out.print(i + " "); 
32             } 
33         } 
34     }

 

建大根堆堆思路整理:

  1.找到堆中第一个非叶子结点(N0),从它开始调整左右子树。

    *第一个非叶子结点的下标为:length/2 -1

    *左右子树调整过程:找到其中的较大值结点Ngreater,然后与N0值作比较,如果N0<Ngreater则将两者交换,并继续调整Ngreater的叶子结点(虽然是自底向上调整的,

     但是可能在某些parent下降的过程中破坏了底下子树的大小排列规则。)如果N0>=Ngreater直接开始(退出了adjustHeap函数)调整下一个非叶子结点。

  2.通过循环调用adjustHeap将所有的非叶子几点调整完成。

 

堆排序思路:

  1.建立初始堆后,将堆顶元素(最大值)与堆中最后一个元素交换,然后调整数组(堆)中的前n-1个元素。(即把数组末尾作为有序区)

  2.调整到堆中只剩一个元素时,排序完成。

堆排序代码:

  

 1 public static void sort(int []arr){ 
 2     //1.构建大顶堆
 3     for(int i=arr.length/2-1;i>=0;i--){ 
 4         adjustHeap(arr,i,arr.length); 
 5         } 
 6     //2.调整堆结构+交换堆顶元素与末尾元素 
 7     for(int j=arr.length-1;j>0;j--){ 
 8         swap(arr,0,j);//将堆顶元素与末尾元素进行交换 
 9         adjustHeap(arr,0,j);//重新对堆进行调整
10         } 
11     }

 

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