堆排序就是一种特殊的选择排序,借助顺序二叉树大顶堆/小顶堆的特性,每次将根节点与末尾节点交换值,再将出末尾节点之外的节点重新构造大顶堆/小顶堆,直到未排序的数为1(该值为最大/最小值)时结束排序。
public class HeapSort {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {4,6,8,5,9,-12,1,-895,1000};
headSort(arr);
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
public static void headSort(int[] arr)
{
int temp;
//讲顺序二叉树调整为一个大顶堆
for (int i = arr.length/2 -1; i >= 0; i--) {
getBigHeap(arr,i,arr.length);
}
//排序,每次将队首(最大值)放到队尾
for (int j = arr.length-1; j > 0 ; j--) {
temp = arr[j];
arr[j] = arr[0];
arr[0] = temp;
//再次调整为大顶堆结构
//此时因为是在原有的大顶堆的基础上进行调整的
//所以每次只需调整索引0的位置即可
getBigHeap(arr,0,j);
}
}
/**
* 功能:为索引为index的非叶子节点找到其在大顶堆中的值
* @param arr 需要进行调整的数组
* @param index 非叶子节点的索引
* @param len 需要调整的长度
*/
public static void getBigHeap(int[] arr,int index,int len)
{
int temp = arr[index];
//从该非叶子节点的左孩子开始遍历
for (int i = 2*index+1; i < len; i = 2*i+1) {
//比较左右节点的大小
if (i+1<len&&arr[i+1]>arr[i]){
i++;
}
//比较该非叶子节点的值与其左右孩子的大小
// 若小于,则赋值,并将索引定位到其子节点进行下一轮调整
// 若大于,则直接结束循环——原因:每次传入的索引均为未调整过的首个非叶子节点,大于则说明该索引对应的值大于其子树的所有值,无需再进行遍历
if(arr[i] > temp)
{
arr[index] = arr[i];
index = i;
}else
{
break;
}
}
//for循环结束后,参数中的index已经是该子树中的最大值
//需要将其原来的值赋值给其子节点。
arr[index] = temp;
}
}