排序算法——堆排序

什么是堆

堆就是一种特殊的二叉树,他有以下特点:

  • 堆中某个节点的值总是不大于或不小于其父节点的值;

  • 堆总是一棵完全二叉树。

堆又可以分为大根堆和小根堆

大根堆:根节点最大,每个节点都小于或等于父节点

小跟堆:根节点最小,每个节点都大于或等于父节点

堆的建立思想

以大根堆为例,每一个节点都当作是一个大根堆,我们通过维护每一个节点的堆结构进而将整个二叉树变成堆。由于叶子节点没有子节点,所有不需要对他维护。

代码实现

java 复制代码
//这里用数组来代替堆结构    
public void buildMapHeap(int []heap,int heapSize){
        //遍历没一个非叶子节点
        for(int i=(heapSize)/2-1;i>=0;i--){
            maxHeapify(heap,i,heapSize);
        }
    }

    public void maxHeapify(int []heap,int i,int heapSize){
        //左孩子索引
        int l=2*i+1;
        int r=2*i+2;
        //假设最大值的索引是父节点
        int maxVlue=i;
        if(l<heapSize&&heap[l]>heap[maxVlue]){ //(叶子节点不需要调整)&&()
            maxVlue=l;
        }
        if(r<heapSize&&heap[r]>heap[maxVlue]){ //(叶子节点不需要调整)&&()
            maxVlue=r;
        }
        if(maxVlue!=i){
            //交换让父节点值最大
            swap(heap,i,maxVlue);
            //由于调整的堆结构可能导致原来的子节点的堆结构发生改变
            //所有也要调整原来子节点的堆结构
            maxHeapify(heap,maxVlue,heapSize);
        }
    }
    public void swap(int heap[],int i,int j){
        int t=heap[i];
        heap[i]=heap[j];
        heap[j]=t;
    }

小根堆代码实现类似不在赘述 大家可以自己实现。

建立好大根堆后,堆顶就是数组里面最大的元素,如果要实现堆排序只需要每次移除这个堆顶元素,然后将堆尾元素替换,再重新以堆顶进行调整。

相关推荐
Lyyaoo.1 小时前
【数据结构】HashMap底层存储+扩容机制+线程安全【待更新】
数据结构·安全·哈希算法
如何原谅奋力过但无声1 小时前
【灵神高频面试题合集09-13】二叉树、二叉搜索树
数据结构·算法·leetcode
皆圥忈1 小时前
磁盘物理结构与文件系统基础讲解
linux·算法
数据仓库搬砖人1 小时前
用 LangGraph 从零搭一个客服 Agent:多轮对话 + 工具调用全流程
算法
GuWenyue1 小时前
告别JS类型坑!Ts为什么在ai时代逐渐成为"第一"语言
前端·算法·typescript
子琦啊1 小时前
哈希与前缀和
算法·哈希算法
xqqxqxxq1 小时前
树结构技术学习笔记
数据结构·笔记·学习
Deep-w1 小时前
【MATLAB】基于离散 LQR 的车辆横向轨迹跟踪控制方法研究
开发语言·算法·matlab
Peter·Pan爱编程1 小时前
23. 算法库:用算法代替手写循环
c++·人工智能·算法
小欣加油2 小时前
leetcode2161 根据给定数字划分数组
数据结构·c++·算法·leetcode·职场和发展