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Java 十大排序算法之堆排序刨析

作者:龍弟-idea

堆排序是利用堆这种数据结构而设计的一种排序算法,堆排序是一种选择排序,它的最坏,最好,平均时间复杂度均为O(nlogn),它也是不稳定排序。首先简单了解下堆结构

二叉堆是完全二叉树或者是近似完全二叉树。
二叉堆满足二个特性︰

1.父结点的键值总是大于或等于(小于或等于)任何一个子节点的键值。

2.每个结点的左子树和右子树都是一个二叉堆(都是最大堆或最小堆)。

任意节点的值都大于其子节点的值——大顶堆(最后输出从小到大排)
任意节点的值都小于其子节点的值———小顶堆(最后输出从大到小排)

堆排序步骤

1.堆化,反向调整使得每个子树都是大顶或者小顶堆(建堆)
2.按序输出元素∶把堆顶和最末元素对调,然后调整堆顶元素(排序)

堆排序代码实现(大顶堆)

public class HeapSort {
    private static void heapSort(int[] arr) {
        // 构造初始堆(大顶堆),从第一个非叶子节点开始调整,左右孩子节点中较大的交换到父节点中
        for (int i = arr.length / 2 - 1; i >= 0; i--) {
            heapAdjust(arr, i, arr.length);
        }
        // 调整堆结构,交换堆顶元素与末尾元素
        for (int j = arr.length - 1; j > 0; j--) {
            swap(arr, 0, j);// 将堆顶元素与末尾元素进行交换
            heapAdjust(arr, 0, j);// 重新对堆进行调整
        }
    }
 
    private static void swap(int[] arr, int a, int b) {
        int temp = arr[a];
        arr[a] = arr[b];
        arr[b] = temp;
    }
 
    // 调整大顶堆
    private static void heapAdjust(int[] arr, int i, int len) {
        int temp = arr[i], index = 2 * i + 1;
        while (index < len) {
            if (index + 1 < len && arr[index] < arr[index + 1]) {// 如果左子结点小于右子结点,index指向右子结点
                index += 1;
            }
            if (arr[index] > temp) {// 如果子节点大于父节点,将子节点值赋给父节点
                arr[i] = arr[index];
                i = index;
                index = 2 * i + 1;
            } else {
                break;
            }
        }
        arr[i] = temp;
    }
 
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1,28,3,21,11,7,6,18};
        heapSort(arr);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
}

时间复杂度:O(nlogN)

到此这篇关于Java 十大排序算法之堆排序刨析的文章就介绍到这了,更多相关Java 堆排序内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家!

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