java 堆排序 實現

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堆排序啊，其實是一種資料結構，二叉樹，二叉樹分為是滿二叉樹和完全二叉樹。一棵深度為 k，且有 2k - 1 個節點稱之為滿二叉樹，完全二叉樹：深度為 k，有 n 個節點的二叉樹，若且唯若其每一個節點都與深度為 k 的滿二叉樹中序號為 1 至 n 的節點對應時，稱之為完全二叉樹。

話收回來，堆呢，有最大堆，最小堆，最大堆是子節點沒有比父節點小的，最小堆則相反。下面是堆排序，可以自己畫一個草圖自己畫畫，堆排序的過程。

package com.test1;

//堆排序

public class HeapSortFinal {

public static void main(String[] args) {

int[] array = { 19, 38, 7, 36, 5, 5, 3, 2, 1, 0, 56 };

System.out.println("排序前:");

for (int i = 0; i < array.length; i++) {

System.out.print(array[i] + ",");

}

System.out.println();

System.out.println("分割線---------------");

heapSort(array);

System.out.println("排序後:");

for (int i = 0; i < array.length; i++) {

System.out.print(array[i] + ",");

}

}

public static void heapSort(int[] array) {

if (array == null || array.length == 1)

return;

buildMaxHeap(array); // 第一次排序，構建最大堆，只保證了堆頂元素是數組裡最大的

for (int i = array.length - 1; i >= 1; i--) {

// 這個是什麼意思呢？，經過上面的一些列操作，目前array[0]是當前數組裡最大的元素，需要和末尾的元素交換

// 然後，拿出最大的元素

swap(array, 0, i);

// 交換完後，下次遍曆的時候，就應該跳過最後一個元素，也就是最大的那個值，然後開始重新構建最大堆

// 堆的大小就減去1，然後從0的位置開始最大堆

maxHeap(array, i, 0);

}

}

// 構建堆

public static void buildMaxHeap(int[] array) {

if (array == null || array.length == 1)

return;

// 堆的公式就是 int root = 2*i, int left = 2*i+1, int right = 2*i+2;

int cursor = array.length / 2;

for (int i = cursor; i >= 0; i--) { // 這樣for迴圈下，就可以第一次排序完成

maxHeap(array, array.length, i);

}

}

// 最大堆

public static void maxHeap(int[] array, int heapSieze, int index) {

int left = index * 2 + 1; // 左子節點

int right = index * 2 + 2; // 右子節點

int maxValue = index; // 暫時定在Index的位置就是最大值

// 如果左子節點的值，比當前最大的值大，就把最大值的位置換成左子節點的位置

if (left < heapSieze && array[left] > array[maxValue]) {

maxValue = left;

}

// 如果右子節點的值，比當前最大的值大，就把最大值的位置換成右子節點的位置

if (right < heapSieze && array[right] > array[maxValue]) {

maxValue = right;

}

// 如果不相等，說明啊，這個子節點的值有比自己大的，位置發生了交換了位置

if (maxValue != index) {

swap(array, index, maxValue); // 就要交換位置元素

// 交換完位置後還需要判斷子節點是否打破了最大堆的性質。最大堆性質：兩個子節點都比父節點小。

maxHeap(array, heapSieze, maxValue);

}

}

// 數組元素交換

public static void swap(int[] array, int index1, int index2) {

int temp = array[index1];

array[index1] = array[index2];

array[index2] = temp;

}

}

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