堆排序

对简单选择排序的优化

1.将序列构建成大顶堆。

2.将根节点与最后一个节点交换,然后断开最后一个节点。

3.重复第一、二步,直到所有节点断开。

实现方式一:

 1  public  static void heapSort(int[] a){
 2         System.out.println("开始排序");
 3         int arrayLength=a.length;
 4         //循环建堆
 5         for(int i=0;i<arrayLength-1;i++){
 6             //建堆
 7             buildMaxHeap(a,arrayLength-1-i);
 8             //交换堆顶和最后一个元素
 9             swap(a,0,arrayLength-1-i);
10             System.out.println(Arrays.toString(a));
11         }
12     }
13     private  static void swap(int[] data, int i, int j) {
14         int tmp=data[i];
15         data[i]=data[j];
16         data[j]=tmp;
17     }
18     //对data数组从0到lastIndex建大顶堆
19     private static void buildMaxHeap(int[] data, int lastIndex) {
20         // TODO Auto-generated method stub
21         //从lastIndex处节点(最后一个节点)的父节点开始
22         for(int i=(lastIndex-1)/2;i>=0;i--){
23             //k保存正在判断的节点
24             int k=i;
25             //如果当前k节点的子节点存在
26             while(k*2+1<=lastIndex){
27                 //k节点的左子节点的索引
28                 int biggerIndex=2*k+1;
29                 //如果biggerIndex小于lastIndex,即biggerIndex+1代表的k节点的右子节点存在
30                 if(biggerIndex<lastIndex){
31                     //若果右子节点的值较大
32                     if(data[biggerIndex]<data[biggerIndex+1]){
33                         //biggerIndex总是记录较大子节点的索引
34                         biggerIndex++;
35                     }
36                 }
37                 //如果k节点的值小于其较大的子节点的值
38                 if(data[k]<data[biggerIndex]){
39                     //交换他们
40                     swap(data,k,biggerIndex);
41                     //将biggerIndex赋予k,开始while循环的下一次循环,重新保证k节点的值大于其左右子节点的值
42                     k=biggerIndex;
43                 }else{
44                     break;
45                 }
46             }
47         }
48     }

实现方式二:

 1 public static void heapSort01(int[] array){
 2         int length=array.length;
 3         for(int i=(length-1)/2;i>=0;i--){
 4             Heapfy(array,i,length);
 5         }
 6     }
 7     public static void Heapfy(int[] array,int root,int length){
 8         if(root>length){
 9             return;
10         }
11         int left=root*2+1;
12         int right=root*2+2;
13         int max = array[root];
14         if(right<=length&&max<array[right]) {
15             max=array[right];
16         }
17         if(left<=length&&max<array[left]){
18             max = array[left];
19         }
20         if(max!=array[root]) {
21             if(right<=length&&max==array[right]){
22                 array[right]=array[root];
23                 Heapfy(array,right,length);
24             }
25             if(left<=length&&max==array[left]){
26                 array[left]=array[root];
27                 Heapfy(array,left,length);
28             }
29             array[root]=max;
30         }
31 
32     }

测试:

 1 public static void main(String[] args) {
 2         int[] arr = {111, 3, 5, 52, 74, 312, 75, 3, 764, 3, 2111, 7, 31};
 3         System.out.println("排序前的数组:"+ Arrays.toString(arr));
 4         heapSort(arr);
 5         System.out.println("排序后的数组:"+Arrays.toString(arr));
 6     }
 7 输出:
 8 排序前的数组:[111, 3, 5, 52, 74, 312, 75, 3, 764, 3, 2111, 7, 31]
 9 开始排序
10 [5, 764, 312, 111, 74, 31, 75, 3, 52, 3, 3, 7, 2111]
11 [7, 111, 312, 52, 74, 31, 75, 3, 5, 3, 3, 764, 2111]
12 [3, 111, 75, 52, 74, 31, 7, 3, 5, 3, 312, 764, 2111]
13 [3, 74, 75, 52, 3, 31, 7, 3, 5, 111, 312, 764, 2111]
14 [5, 74, 31, 52, 3, 3, 7, 3, 75, 111, 312, 764, 2111]
15 [3, 52, 31, 5, 3, 3, 7, 74, 75, 111, 312, 764, 2111]
16 [7, 5, 31, 3, 3, 3, 52, 74, 75, 111, 312, 764, 2111]
17 [3, 5, 7, 3, 3, 31, 52, 74, 75, 111, 312, 764, 2111]
18 [3, 5, 3, 3, 7, 31, 52, 74, 75, 111, 312, 764, 2111]
19 [3, 3, 3, 5, 7, 31, 52, 74, 75, 111, 312, 764, 2111]
20 [3, 3, 3, 5, 7, 31, 52, 74, 75, 111, 312, 764, 2111]
21 [3, 3, 3, 5, 7, 31, 52, 74, 75, 111, 312, 764, 2111]
22 排序后的数组:[3, 3, 3, 5, 7, 31, 52, 74, 75, 111, 312, 764, 2111]

 

posted @ 2020-03-07 18:04  reset_pc  阅读(...)  评论(...编辑  收藏