堆排序之Java實現

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堆排序思想：

堆排序，顧名思義，就是基於堆。堆分為最大堆和最小堆，事實上就是全然二叉樹。最大堆要求節點的元素都要大於其孩子，最小堆要求節點元素都小於其左右孩子，兩者對左右孩子的大小關係不做不論什麼要求，事實上非常好理解。有了上面的定義，我們能夠得知，處於最大堆的根節點的元素一定是這個堆中的最大值。事實上我們的堆排序演算法就是抓住了堆的這一特點，每次都取堆頂的元素，將其放在序列最後面，然後將剩餘的元素又一次調整為最大堆，依次類推，終於得到排序的序列。
或者說，堆排序將全部的待排序資料分為兩部分，無序區和有序區。無序區也就是前面的最大堆資料，有序區是每次將堆頂元素放到最後排列而成的序列。每一次堆排序過程都是有序區元素個數添加，無序區元素個數降低的過程。當無序區元素個數為1時，堆排序就完畢了。
本質上講，堆排序是一種選擇排序，每次都選擇堆中最大的元素進行排序。僅僅只是堆排序選擇元素的方法更為先進，時間複雜度更低，效率更高。

代碼實現例如以下：

public abstract class HeapSort<E> {public abstract boolean compare(E value1, E value2);//value1小於value2則返回truepublic boolean heapSort(List<E> list){//排序return heapSort(list, list.size());}public boolean heapSort(List<E> list, int n){if(null == list || 0 == list.size()){return false;}if(!heapCreate(list, n)){return false;}for(int i = n; i > 0; --i){swap(list, 0, i - 1);heapAdjust(list, 0, i - 1);}return true;}public boolean heapCreate(List<E> list, int length){ //建立小根堆if(null == list || 0 == list.size()){return false;}for(int i = (length / 2 - 1); i >= 0; --i){if(!heapAdjust(list, i, length)){return false;}}return true;}public boolean heapAdjust(List<E> list, int middle, int length){//調整堆，使其滿足小根堆的條件if(null == list || 0 == list.size()){return false;}E temp = list.get(middle);for(int i = (2 * middle + 1); i < length; i *= 2){if(i < (length - 1) && !this.compare(list.get(i), list.get(i + 1))){++i;}if(this.compare(temp,list.get(i))){break;}list.set(middle, list.get(i));middle = i;}list.set(middle, temp);return true;}public void swap(List<E> list, int i, int j){//資料交換E temp = list.get(i);list.set(i, list.get(j));list.set(j, temp);}}

堆排序之Java實現