排序算法Java代码实现(六)—— 堆排序
本片内容:
- 堆排序
堆排序
最大堆:
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。(父节点大于任何一个子节点)
算法思想:
- 把n个元素建立最大堆,把堆顶元素A[0]与待排序序列的最后一个数据A[n-1]交换;
- 把剩下的n-1个元素重新建立最大堆,把堆顶元素A[0]与待排序序列的最后一个元素A[n-2]交换;
- 把剩下的n-2个元素重新建立最大堆,把堆顶元素A[0]与待排序序列的最后一个元素A[n-3]交换;
重复以上步骤,直到把最后两个元素建成最大堆并进行交换,得到的序列就是排序后的有序序列。
代码实现:
/**
*
*/
package com.cherish.SortingAlgorithm; /**
* @author acer
*
*/
public class Chapter_7_堆排序 extends ArrayBase { /**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
// TODO 自动生成的方法存根
int[] array = new int[] {3,4,7,9,2,5,1,8,6};
heapSorting(array);
printArray(array); } //堆排序
public static void heapSorting(int[] array)
{
int arrayLength = array.length;
//循环建堆
for(int i = 0;i < arrayLength-1;i++)
{
//建堆,建一次最大堆,寻找一个待排序列的最大数
buildMaxHeap(array,arrayLength-1-i);
//交换堆顶元素(带排序序列的最大数)和最后一个元素 array[0]是堆顶
swap(array,0,arrayLength-1-i); }
} //建最大堆
public static void buildMaxHeap(int[] array,int lastIndex)
{
//从最后一个节点(index)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k节点的左子节点biggerIndex小于index,即biggerIndex+1代表的k节点的右子节点存在
if(biggerIndex < lastIndex)
{
//若右子节点的值较大
if(array[biggerIndex]<array[biggerIndex + 1])
{
//biggerIndex总是记录较大子节点的索引
biggerIndex = biggerIndex + 1;
}
}
//如果k节点的值小于其较大的子节点的值,交换他们
if(array[k] < array[biggerIndex])
{
swap(array,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
{
//当前判断节点k(父节点)大于他的两个子节点时,跳出while循环
break;
} }
}
}
}
实现结果:
由上图可以看到,每次建立最大堆时,最大的数都在array[0],下一次建堆时,上一个最大的数已经移到数组尾部了。
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