用Java实现一个堆排序
2024-09-11 16:19:54
堆可以看成是一个完全二叉树，而且非终端节点的值均不大于（不小于）其左右孩子节点的值。堆排序只需要一个记录大小的辅助空间，输出堆顶的值之后需要对堆进行调整建立新堆，找到剩下节点的最大值（最小值），反复执行。
package java_net_test;
//大顶堆
public class Java_HeapSort {
public static void main(String[] args) {
int[] array = {-1,16,7,3,20,17,8};
System.out.println("Before heap:");
printArray(array);
heapSort(array);
System.out.println("After heap sort:");
printArray(array);
}
//printArray函数是将数字打印出来
public static void printArray(int[] array) {
System.out.print("{");
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
System.out.print(array[i]);
if (i < array.length - 1) {
System.out.print(", ");
}
}
System.out.println("}");
}
public static void heapSort(int[] array) {
if (array == null || array.length <= 1) {
return;
}
buildMaxHeap(array); //建堆
for (int i = array.length - 1; i >= 1; i--) {
exchangeElements(array, 0, i); //将堆顶的元素放在数组的最后的一个位置
maxHeap(array, i, 0);// 被置换的堆顶需要重新调整一次
}
}
private static void buildMaxHeap(int[] array) {
if (array == null || array.length <= 1) {
return;
}
for (int i = array.length / 2; i >= 0; i--) {
maxHeap(array, array.length, i); //从非叶子节点开始调整
}
}
public static void exchangeElements(int[] array, int index1, int index2) {
int temp = array[index1];
array[index1] = array[index2];
array[index2] = temp;
}
private static void maxHeap(int[] array, int heapSize, int index) { //实现节点index开始向下调整，保证之前index上的值满足堆
int left = index * 2 + 1;
int right = index * 2 + 2;
int largest = index;
if (left < heapSize && array[left] > array[index]) {
largest = left;
}
if (right < heapSize && array[right] > array[largest]) {
largest = right;
}
if (index != largest) { //largest中的值比index大，进行交换
exchangeElements(array, index, largest);
maxHeap(array, heapSize, largest); //largest是被换掉的位置，对于交换后出现的问题用递归重新检查一遍。该递归的方法比for来比较每个要快
}
}
}
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