堆排序

堆排序(Heapsort)是指利用堆这种数据结构所设计的一种排序算法。堆积是一个近似完全二叉树的结构,并同时满足堆积的性质:即子结点的键值或索引总是小于(或者大于)它的父节点。堆排序可以说是一种利用堆的概念来排序的选择排序。分为两种方法:

  1. 大顶堆:每个节点的值都大于或等于其子节点的值,在堆排序算法中用于升序排列;
  2. 小顶堆:每个节点的值都小于或等于其子节点的值,在堆排序算法中用于降序排列;

堆排序的平均时间复杂度为 Ο(nlogn)。

1. 算法步骤

  1. 创建一个堆 H[0……n-1];
  2. 把堆首(最大值)和堆尾互换;
  3. 把堆的尺寸缩小 1,并调用 shift_down(0),目的是把新的数组顶端数据调整到相应位置;
  4. 重复步骤 2,直到堆的尺寸为 1。
public class HeadSort {
    public static void main(String[] args) {
        int arr[] ={4,6,8,5,9,2,5,7,76,3234,133};
         headSort(arr);
    }

    public static void headSort(int arr[]){
        int temp =0;
        System.out.println("堆排序");
//        adjustHead(arr,1,arr.length);
//        System.out.println("第一次"+Arrays.toString(arr));
        for (int i =arr.length/2 -1; i >=0; i--) {
        adjustHead(arr,i, arr.length);
        }
        for (int j = arr.length-1;j > 0; j--) {
            temp = arr[j];
            arr[j] = arr[0];
            arr[0] = temp;
            adjustHead(arr,0,j);
        }
        System.out.println("排序为"+Arrays.toString(arr));
    }
    /*
     * @param arr: 待调整的数组
     * @param i: 表示非叶子节点在数组中的索引
     * @param length: 待调整的元素 逐渐减少
     * @return: void
     * @description:
     */
    public static void adjustHead(int arr[],int i,int length){
        int temp = arr[i]; //先取出当前元素的值 保存在临时变量
        // K = i*2+1 : k是i节点的左子节点
        for (int K = i*2+1; K < length; K=K*2+1) {
            if (K+1<length && arr[K] < arr[K+1]){
            K++; //K指向右子节点
            }
            if (arr[K] >temp){  //子节点大于父节点
                arr[i] = arr[K];
                i = K;
            }else {
                break;
            }
        }
        arr[i] = temp;
    }
}

posted @ 2022-02-22 14:32  被动  阅读(49)  评论(0)    收藏  举报