堆排序算法 java 实现

白话经典算法系列之七 堆与堆排序

Java排序算法(三):堆排序

算法概念

堆排序(HeapSort)是指利用堆积树(堆)这种数据结构所设计的一种排序算法,可以利用数组的特点快速定位指定索引的元素。堆排序是不稳定的排序方法,辅助空间为O(1), 最坏时间复杂度为O(nlog2n) ,堆排序的堆序的平均性能较接近于最坏性能。

算法思想

  1. 建立最小堆;

  2. 取出堆顶元素,顺序放到待排序数组中;将堆底元素放到堆顶,并重新调整堆;

  3. 重复步骤 2 ,直至堆中所有元素全部取完;


参考的两篇文章都是将堆顶元素和堆底元素互换,最后存放堆的数组就变成了有序数组。

  1. 建立最大堆;
  2. 将堆顶元素和堆底元素互换;重新调整除堆底有序元素外的堆;
  3. 重复步骤 2 ,直至堆中全部元素都变有序;

算法实现

package com.lygedi.sort;

import org.apache.commons.lang.ArrayUtils;
import org.apache.commons.lang.StringUtils; public class HeapSort {
public static void main(String[] args) {
int a[] = { 49, 38, 65, 9, 76, 13, 27, 49, 8, 34, 12, 64, 49, 56, 2, 51, 13, 5, 4, 62, 99, 98, 54, 56, 17, 17,
18, 23, 34, 56, 15, 35, 25, 53, 51 }; int[] b = a.clone(); HeapSort hs = new HeapSort();
hs.sortByMinHeapClass(a);
hs.sortByOneMothed(b); System.out.println(a.length);
for (int i = 0; i < a.length; i++)
System.out.println(Integer.toString(i) + "-" + a[i] + "--" + b[i]);
} public void sortByMinHeapClass(int[] list) {
MinHeap mh = new MinHeap(list);
System.out.println(mh);
for (int i = 0; i < list.length; i++) {
list[i] = mh.pushTop();
}
} public void sortByOneMothed(int[] list){
for(int i = list.length-1; i>=0; i--){
initMaxHeap(list,0,i);
swap(list,0,i);
}
} private void initMaxHeap(int[] list,int startIndex,int stopIndex){
int leftChild, rightChild;
boolean isChanged = false; for(int i=startIndex;i<=stopIndex;i++){
leftChild = i*2 + 1;
rightChild = i*2 + 2; if(leftChild<=stopIndex && list[i]<list[leftChild]){
swap(list,i,leftChild);
isChanged = true;
} if(rightChild<=stopIndex && list[i]<list[rightChild]){
swap(list,i,rightChild);
isChanged = true;
} if(i>startIndex && isChanged){
i = (i - 1)/2 - 1;
isChanged = false;
}
}
} private void swap(int[] list,int i,int j){
int temp = list[i];
list[i] = list[j];
list[j] = temp;
}
} class MinHeap {
private int[] heap; public MinHeap(int[] list) {
heap = list;
fixHeap();
} public int pushTop() {
int top = heap[0];
int tail = heap[heap.length - 1]; if (heap.length > 1) {
int[] newheap = ArrayUtils.subarray(heap, 0, heap.length - 1);
newheap[0] = tail; heap = newheap;
fixHeap();
} return top;
} private void swap(int[] list,int i,int j){
int temp = list[i];
list[i] = list[j];
list[j] = temp;
} private void fixHeap() {
int leftChild, rightChild;
boolean isChanged = false; for (int i = 0; i < heap.length; i++) {
leftChild = i * 2 + 1;
rightChild = i * 2 + 2; if (leftChild <= heap.length - 1 && heap[i] > heap[leftChild]) {
swap(heap,i,leftChild);
isChanged = true;
} if (rightChild <= heap.length - 1 && heap[i] > heap[rightChild]) {
swap(heap,i,rightChild); isChanged = true;
}
//如果子节点进行了调整,则要对父节点重新进行调整
if (isChanged && i > 0) {
i = (i - 1) / 2 - 1;
isChanged = false;
}
}
} public String toString() {
StringBuilder sb = new StringBuilder();
int count = heap.length;
int grade = (int) Math.ceil(java.lang.StrictMath.pow(count, 1.0 / 2)); String padding = "**"; int index = 0;
for (int i = 1; i <= grade; i++) {
int padNum = (int)Math.pow(2, grade-i+1)-1;
String gradePadding = StringUtils.repeat(padding, padNum); for (int j = 1; j <= Math.pow(2, i - 1); j++) {
if (index < count) {
sb.append(gradePadding);
String paddingInt = StringUtils.leftPad(Integer.toString(heap[index]), padding.length(), "*");
sb.append(paddingInt);
index++;
sb.append(gradePadding);
sb.append(padding);
}
}
sb.append("\r\n\r\n\r\n");
} return sb.toString();
}
}

堆排序算法 java 实现的更多相关文章

  1. 排序系列 之 堆排序算法 —— Java实现

       基本概念: 二叉堆是完全二叉树或者是近似完全二叉树. 当父结点的键值总是大于或等于任何一个子节点的键值时为最大堆. 当父结点的键值总是小于或等于任何一个子节点的键值时为最小堆. 一般将二叉堆简称 ...

  2. 堆排序算法(Java实现)

    将待排序的序列构造成一个大顶堆(从大到小排要构造成小顶堆).此时,整个序列的最大值就是堆顶的根节点,将他和末尾元素交换,然后将剩余的length-1个节点序列重新构造成新的堆.重复执行,便能得到一个有 ...

  3. 算法-java代码实现堆排序

    堆排序 第7节 堆排序练习题 对于一个int数组,请编写一个堆排序算法,对数组元素排序. 给定一个int数组A及数组的大小n,请返回排序后的数组. 测试样例: [1,2,3,5,2,3],6 [1,2 ...

  4. 堆排序算法的java实现

         堆积排序(Heapsort)是指利用堆积树(堆)这种数据结构所设计的一种排序算法,可以利用数组的特点快速定位指定索引的元素.堆排序是不稳定的排序方法,辅助空间为O(1), 最坏时间复杂度为O ...

  5. 必须知道的八大种排序算法【java实现】(三) 归并排序算法、堆排序算法详解

    一.归并排序算法 基本思想: 归并(Merge)排序法是将两个(或两个以上)有序表合并成一个新的有序表,即把待排序序列分为若干个子序列,每个子序列是有序的.然后再把有序子序列合并为整体有序序列. 归并 ...

  6. 排序算法入门之堆排序(Java实现)

    堆排序 在学习了二叉堆(优先队列)以后,我们来看看堆排序.堆排序总的运行时间为O(NlonN). 堆的概念 堆是以数组作为存储结构. 可以看出,它们满足以下规律: 设当前元素在数组中以R[i]表示,那 ...

  7. 【java排序】 归并排序算法、堆排序算法

    一.归并排序算法 基本思想: 归并(Merge)排序法是将两个(或两个以上)有序表合并成一个新的有序表,即把待排序序列分为若干个子序列,每个子序列是有序的.然后再把有序子序列合并为整体有序序列. 归并 ...

  8. 八大排序算法Java实现

    本文对常见的排序算法进行了总结. 常见排序算法如下: 直接插入排序 希尔排序 简单选择排序 堆排序 冒泡排序 快速排序 归并排序 基数排序 它们都属于内部排序,也就是只考虑数据量较小仅需要使用内存的排 ...

  9. 排序算法(Java实现)

    这几天一直在看严蔚敏老师的那本<数据结构>那本书.之前第一次学懵懵逼逼,当再次看的时候,发觉写的是非常详细,非常的好. 那就把相关的排序算法用我熟悉的Java语言记录下来了.以下排序算法是 ...

随机推荐

  1. asp.net在线预览txt文件(简单实现)

    最近在做文件的在线预览,发现txt文件没有一个较好的方法去实现,想了想可能是比较简单就直接在后台输出了 txt文件

  2. html5新特性

    这一篇博文不会告诉你怎么去使用html5的新特性,只会给你总结一下新特性------对于好学的人可以把这篇文章当做一个目录 对于初接触的人来说是一个导向 对于已经接触过的人来说是一个检测你掌握程度的检 ...

  3. [转自天涯]ISO27001与ISO20000的关系心得

    “获得认证,就能得到政府的补助,能将对手甩掉.”这是很多管理者的一种想法.但是关于ISO27001与 ISO20000的关系问题很多人都不是很清楚.湖南冉达专家表示想解决这个主要要从三个方面进行分析: ...

  4. alternatives命令用法

    alternatives是Linux下的一个功能强大的命令.只能在根权限下执行.如系统中有几个命令功能十分类似,却又不能随意删除,那么可以用替代指定一个全局的设置.alternatives常用于同一个 ...

  5. localstorage 的属性改变问题

    localstorage 得到的是对象,我们打算改对象的某个属性的值,方法是 通过临时变量对象得到,改变临时变量,然后把临时变量给localstorage的方法 var localS  = windo ...

  6. 【转】WiFi基础知识

    http://blog.csdn.net/myarrow/article/details/7930131 1. IE802.11简介 标准号 IEEE 802.11b IEEE 802.11a IEE ...

  7. freebsd 系统时间

    http://blog.csdn.net/wowoto/article/details/5557810 https://www.douban.com/note/150233427/ date #查看当 ...

  8. Ionic2 开发环境搭建

    Ionic2开发环境要求: Nodejs V4.5.0 Nodejs自带 Npm V2.15.9 同上 Ionic V2.1.0 安装最新ionic即可 Angular2 V2正式版 同上 说明:以上 ...

  9. ECshop通过文章分类的ID实现不同模板

    当客户需要想要用不同模板来实现文章页面时,文章就需要实现调用不同模板的内容,着手点就是它的分类ID.直接通过分类ID来判断一下,现在68ecshop技术来告诉你该怎么做 方法如下所示: 一.打开根目录 ...

  10. Servlet的历史与规范

    http://blog.csdn.net/u010297957/article/details/51498018