From 1946dab468fc741e6d1657f139a7ec4be0f1d51a Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: ehlxr Date: Mon, 19 Oct 2020 18:16:44 +0800 Subject: [PATCH] update at 2020-10-19 18:16:44 by ehlxr --- src/main/java/me/ehlxr/sort/HeapSort.java | 83 ++++++++++++++++++----- 1 file changed, 67 insertions(+), 16 deletions(-) diff --git a/src/main/java/me/ehlxr/sort/HeapSort.java b/src/main/java/me/ehlxr/sort/HeapSort.java index df43494..4fdfbb7 100644 --- a/src/main/java/me/ehlxr/sort/HeapSort.java +++ b/src/main/java/me/ehlxr/sort/HeapSort.java @@ -13,33 +13,64 @@ import java.util.Arrays; * 父节点 i 的右子节点在位置：(2*i+2); * 子节点 i 的父节点在位置：(i-1)/2; *

- * 堆：堆是具有以下性质的完全二叉树。 - * 每个结点的值都大于或等于其左右孩子结点的值，称为大顶堆（arr [i] >= arr [2i+1] && arr [i] >= arr [2i+2]） - * 每个结点的值都小于或等于其左右孩子结点的值，称为小顶堆（arr [i] <= arr [2i+1] && arr [i] <= arr [2i+2]） + * 堆： + * 堆是具有以下性质的完全二叉树: + * ① 每个结点的值都大于或等于其左右孩子结点的值，称为大顶堆（arr [i] >= arr [2i+1] && arr [i] >= arr [2i+2]） + * ② 每个结点的值都小于或等于其左右孩子结点的值，称为小顶堆（arr [i] <= arr [2i+1] && arr [i] <= arr [2i+2]） *

* 堆排序的基本思想是： - * 将待排序序列构造成一个大（小）顶堆，此时，整个序列的最大（小）值就是堆顶的根节点。 - * 将其与末尾元素进行交换，此时末尾就为最大（小）值。 - * 然后将剩余 n-1 个元素重新构造成一个大（小）顶堆，这样会得到 n 个元素的次小（大）值。 - * 如此反复执行，便能得到一个有序序列了。 + * ① 将待排序序列构造成一个大（小）顶堆，此时，整个序列的最大（小）值就是堆顶的根节点。 + * ② 将其与末尾元素进行交换，此时末尾就为最大（小）值。 + * ③ 然后将剩余 n-1 个元素重新构造成一个大（小）顶堆，这样会得到 n 个元素的次小（大）值。 + * ④ 如此反复执行，便能得到一个有序序列了。 * * @author ehlxr * @since 2020-10-17 22:17. */ public class HeapSort { public static void main(String[] args) { - int[] arr = {4, 9, 1, 8, 6, 2}; + int[] arr = {4, 6, 8, 5, 9}; sort(arr); - System.out.println(Arrays.toString(arr)); + System.out.println("results: " + Arrays.toString(arr)); } + // public static void adjustHeap(int[] arr, int len) { + // if (arr == null || arr.length <= 1 || len <= 1) { + // return; + // } + // + // // 第一个非叶子结点：arr.length/2-1 + // + // for (int i = len / 2 - 1; i >= 0; i--) { + // // 找出左、右节点的最大值 + // int k = 2 * i + 1; + // if (2 * i + 2 < len && arr[2 * i + 1] < arr[2 * i + 2]) { + // k = 2 * i + 2; + // } + // + // if (arr[k] > arr[i]) { + // swap(arr, i, k); + // } + // } + // } + // + // public static void sort(int[] arr) { + // for (int i = arr.length; i > 1; i--) { + // adjustHeap(arr, i); + // + // System.out.println(Arrays.toString(arr)); + // swap(arr, 0, i - 1); + // } + // } + + public static void sort(int[] arr) { // 1. 构建大顶堆 for (int i = arr.length / 2 - 1; i >= 0; i--) { // 从第一个非叶子结点从下至上，从右至左调整结构 adjustHeap(arr, i, arr.length); } - // 2. 调整堆结构+交换堆顶元素与末尾元素 + // 2. 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--) { // 将堆顶元素与末尾元素进行交换 swap(arr, 0, j); @@ -50,10 +81,32 @@ public class HeapSort { /** * 调整大顶堆（仅是调整过程，建立在大顶堆已构建的基础上） + * + * @param arr 调整的数组 + * @param i 非叶子结点在数组中的索引 + * @param length 对多少个元素进行调整，length在逐渐减少 */ + // public static void adjustHeap(int[] arr, int i, int length) { + // // 先取出当前元素 i + // int temp = arr[i]; + // // 从 i 结点的左子结点开始，也就是 2i+1 处开始 + // for (int k = i * 2 + 1; k < length; k = k * 2 + 1) { + // // 如果左子结点小于右子结点，k 指向右子结点 + // if (k + 1 < length && arr[k] < arr[k + 1]) { + // k++; + // } + // // 如果子节点大于父节点，将子节点值赋给父节点（不用进行交换） + // if (arr[k] > temp) { + // arr[i] = arr[k]; + // i = k; + // } else { + // break; + // } + // } + // // 将 temp 值放到最终的位置 + // arr[i] = temp; + // } public static void adjustHeap(int[] arr, int i, int length) { - // 先取出当前元素 i - int temp = arr[i]; // 从 i 结点的左子结点开始，也就是 2i+1 处开始 for (int k = i * 2 + 1; k < length; k = k * 2 + 1) { // 如果左子结点小于右子结点，k 指向右子结点 @@ -61,15 +114,13 @@ public class HeapSort { k++; } // 如果子节点大于父节点，将子节点值赋给父节点（不用进行交换） - if (arr[k] > temp) { - arr[i] = arr[k]; + if (arr[k] > arr[i]) { + swap(arr, k, i); i = k; } else { break; } } - // 将 temp 值放到最终的位置 - arr[i] = temp; } public static void swap(int[] arr, int i, int j) {