Java堆排序

最新推荐文章于 2023-10-25 09:41:53 发布

噢！不杰克

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分类专栏：数据结构与算法文章标签： java 算法堆排序数据结构

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本文详细介绍了Java中堆排序的实现过程，包括大顶堆和小顶堆的概念，以及如何将数组转换为大顶堆并进行排序。通过示例代码展示了如何构建和调整大顶堆，最终实现整个数组的排序。堆排序是一种高效的排序算法，适用于大数据量的排序场景。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

Java堆排序

1、大顶堆，父节点大于任意一个子节点，升序排序用大顶堆
在这里插入图片描述

2、小顶堆，任何一个字节点都比父节点大，降序排序用小顶堆

3、思路：把数组转为大顶堆的树，后，交换第一个和最后一个的位置，取出最后一个，在组成大顶堆，不断循环，直到取到最后一个。

4、需要注意的问题：
转成大顶堆后交换0和arr.length的位置，在转大顶堆的过程中，从最后一个节点的父节点开始找，如果这个节点比他的左或右节点小，那么交换位置，交换位置后，可能会破坏之前排好的堆，所以之前排好的堆需要重新调（递归）

5、代码实现

// Copyright 2016-2101 Pica.
package sort;

import java.util.Arrays;

public class HeapSort {
	public static void main(String[] args) {
		int[] arr = new int[]{9,6,8,7,0,1,10,4,2};
		heapSort(arr);
		System.out.println(Arrays.toString(arr));

	}

	public static void heapSort(int[] arr){
		//开始位置是最后一个非叶子节点，即最后一个节点的父节点
		int start = (arr.length-1)/2;
		//循环调整大顶堆
		for (int i = start;i>=0;i--){
			maxHeap(arr,arr.length,i);
		}
		//先把数组中的第0个和堆中的最后一个数交换位置，再把前面的处理为大顶堆
		for (int i = arr.length-1; i >0 ; i--) {
			int temp =arr[0];
			arr[0]=arr[i];
			arr[i]=temp;
			maxHeap(arr,i,0);
		}
	}


	/**
	 *数组转变成大顶堆
	 * @param arr
	 * @param size 调整多少
	 * @param index 从那个开始调整
	 */
	public static void maxHeap(int[] arr,int size,int index){
		//左子节点
		int leftNode = 2*index+1;
		//右子节点
		int rightNode=2*index+2;
		int max =index;
		//和两个子节点分别对比，找出最大的节点
		 if (leftNode<size && arr[leftNode]>arr[max]){
			 max=leftNode;
		 }
		if (rightNode<size && arr[rightNode]>arr[max]){
			max=rightNode;
		}
		//交换位置,如果当前值就是最大的就不用交换
		if (max!=index){
			int temp =arr[index];
			arr[index]=arr[max];
			arr[max]=temp;
			//交换位置后，可能会破坏之前排好的堆，所以之前排好的堆需要重新调整
			maxHeap(arr,size,max);
		}



	}

}