java   堆排序 实现

堆排序啊,其实是一种数据结构,二叉树,二叉树分为是满二叉树和完全二叉树。一棵深度为 k,且有 2k – 1 个节点称之为满二叉树,完全二叉树:深度为 k,有 n 个节点的二叉树,当且仅当其每一个节点都与深度为 k 的满二叉树中序号为 1 至 n 的节点对应时,称之为完全二叉树。

话收回来,堆呢,有最大堆,最小堆,最大堆是子节点没有比父节点小的,最小堆则相反。下面是堆排序,可以自己画一个草图自己画画,堆排序的过程。、

解决问题:

TopK问题是指从大量数据(源数据)中获取最大(或最小)的K个数据。

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("分割线---------------");

		heapSort(array);

		System.out.println("排序后:");
		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,构建最大堆,只保证了堆顶元素是数组里最大的

		for (int i = array.length - 1; i >= 1; i--) {
			// 这个是什么意思呢?,经过上面的一些列操作,目前array[0]是当前数组里最大的元素,需要和末尾的元素交换
			// 然后,拿出最大的元素
			swap(array, 0, i);

			// 交换完后,下次遍历的时候,就应该跳过最后一个元素,也就是最大的那个值,然后开始重新构建最大堆
			// 堆的大小就减去1,然后从0的位置开始最大堆
			maxHeap(array, i, 0);
		}
	}

	// 构建堆
	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--) { // 这样for循环下,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; // 左子节点
		int right = index * 2 + 2; // 右子节点
		int maxValue = index; // 暂时定在Index的位置就是最大值

		// 如果左子节点的值,比当前最大的值大,就把最大值的位置换成左子节点的位置
		if (left < heapSieze && array[left] > array[maxValue]) {
			maxValue = left;
		}

		// 如果右子节点的值,比当前最大的值大,就把最大值的位置换成右子节点的位置
		if (right < heapSieze && array[right] > array[maxValue]) {
			maxValue = right;
		}

		// 如果不相等,说明啊,这个子节点的值有比自己大的,位置发生了交换了位置
		if (maxValue != index) {
			swap(array, index, maxValue); // 就要交换位置元素

			// 交换完位置后还需要判断子节点是否打破了最大堆的性质。最大堆性质:两个子节点都比父节点小。
			maxHeap(array, heapSieze, maxValue);
		}
	}

	// 数组元素交换
	public static void swap(int[] array, int index1, int index2) {
		int temp = array[index1];
		array[index1] = array[index2];
		array[index2] = temp;
	}

}

点赞