堆排序(Heap Sort)

堆排序是一种高效的排序算法,它利用了堆的数据结构来实现。堆是一种特殊的完全二叉树,分为最大堆和最小堆两种类型。在最大堆中,父节点的值大于等于其子节点的值;而在最小堆中,父节点的值小于等于其子节点的值。

堆排序的基本思想是:

  1. 将待排序的序列构造成一个大顶堆(或小顶堆)。
  2. 此时,整个序列的最大值(或最小值)就是堆顶的根节点。
  3. 将堆顶元素与末尾元素进行交换,使末尾元素最大(或最小)。
  4. 然后对剩余的 n-1 个元素重新构造堆,得到 n-1 个元素的最大(或最小)值。
  5. 如此反复执行,直到整个序列有序。

代码实现:

java 复制代码
public class HeapSort {
    public void heapSort(int[] arr) {
        int n = arr.length;

        for (int i = n / 2 - 1; i >= 0; i--){
            heapify(arr, n, i);
        }
            
        for (int i = n - 1; i > 0; i--) {
            int temp = arr[0];
            arr[0] = arr[i];
            arr[i] = temp;
            heapify(arr, i, 0);
        }
    }

    void heapify(int[] arr, int n, int i) {
        int largest = i; 
        int l = 2 * i + 1; // left = 2*i + 1
        int r = 2 * i + 2; // right = 2*i + 2

        if (l < n && arr[l] > arr[largest])
            largest = l;

        if (r < n && arr[r] > arr[largest])
            largest = r;

        if (largest != i) {
            int swap = arr[i];
            arr[i] = arr[largest];
            arr[largest] = swap;
            heapify(arr, n, largest);
        }
    }

    public void printArray(int[] arr) {
        int n = arr.length;
        for (int i = 0; i < n; ++i)
            System.out.print(arr[i] + " ");
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {12, 11, 13, 5, 6, 7};
        int n = arr.length;

        HeapSort heapSort = new HeapSort();
        heapSort.heapSort(arr);

        heapSort.printArray(arr);
    }
}
相关推荐
BBB努力学习程序设计1 分钟前
Java包(Package):代码的"组织管理器"
java
资深web全栈开发2 分钟前
LeetCode 3578:统计极差最大为 K 的分割方式数 - 深入浅出指南
算法·leetcode·前缀和·动态规划·滑动窗口
czc6668 分钟前
【项目实战】Redis+RabbitMQ+MySQL双阈值批量异步落库设计
java
不会c嘎嘎8 分钟前
算法百练 ,直击OFFER -- DAY7
算法
FuckPatience11 分钟前
C# BinarySearch 的返回值
开发语言·数据结构·c#
代码雕刻家12 分钟前
1.8.课设实验-数据结构-哈夫曼树的建立与应用
c语言·数据结构
尼古拉斯·纯情暖男·天真·阿玮14 分钟前
[JavaEE初阶] 进程和线程的区别和联系
java·开发语言
浅川.2516 分钟前
xtuoj 不定方程的正整数解
算法
dog25018 分钟前
让算法去学习,而不是去启发
学习·算法