堆是一种特殊的完全二叉树，其特点是所有父节点都比子节点要小，或者所有父节点都比字节点要大。前一种称为最小堆，后一种称为最大堆。
比如下面这两个：
那么这个特性有什么作用？既然题目是堆排序，那么肯定能用来排序。想要用堆排序首先要创建一个堆，如果对4 3 6 2 7 1 5这七个数字做从小到大排序，需要用这七个数创建一个最大堆，来看代码：
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public class heapsort { private int[] numbers; private int length; public heapsort(int[] numbers) { this.numbers = numbers; this.length = numbers.length; } /** * 调整二叉树 * 如果父节点编号为x, 那么左子节点的编号是2x, 右子节点的编号是2x+1 * 节点编号从1开始, 对应数组中的索引是编号-1 * @param nodeid 节点编号, 从1开始 */ public void adjust(int nodeid) { int swapid; int flag = 0; //是否需要继续向下调整 while(nodeid * 2 <= this.length && flag == 0) { //首先判断它和左子节点的关系, 并用swapid记录值较小的节点编号(最大堆是记录较大的) int index = nodeid - 1; //节点对应数组中数字的索引 int leftchild = nodeid * 2 - 1; //左子节点对应数组中数字的索引 int rightchild = nodeid * 2; //右子节点对应数组中数字的索引 if(numbers[index] < numbers[leftchild]) { swapid = nodeid * 2; } else { swapid = nodeid; } //如果有右子节点, 再与右子节点比较 if(nodeid * 2 + 1 <= this.length) { if(numbers[swapid - 1] < numbers[rightchild]) swapid = nodeid * 2 + 1; } //如果最小的节点编号不是自己, 说明子节点中有比父节点更小的 if(swapid != nodeid) { swap(swapid, nodeid); nodeid = swapid; } else { flag = 1; } } } /** * 交换两个节点的值 * @param nodeid1 * @param nodeid2 */ public void swap(int nodeid1, int nodeid2) { int t = numbers[nodeid1 - 1]; numbers[nodeid1 - 1] = numbers[nodeid2 - 1]; numbers[nodeid2 - 1] = t; } /** * 创建最大堆 */ public void createmaxheap() { //从最后一个非叶节点到第一个节点依次向上调整 for(int i = this.length / 2; i >= 1; i--) { adjust(i); } } public static void main(string[] args) { int[] numbers = new int[] { 4, 3, 6, 2, 7, 1, 5 }; for(int x = 0; x < numbers.length; x++) { system.out.print(numbers[x] + " "); } system.out.println(); heapsort heap = new heapsort(numbers); heap.createmaxheap(); }} |
对本例中的数列，从this.length / 2到1，共执行了三轮循环。
第一轮：
第二轮：
第三轮：
调整完成后，当前的二叉树已经符合最大堆的特性，可以用来从小到大排序。堆排序的原理是，交换堆顶和最后一个节点的数字，即把最大的数字放到数组最后，然后对除了最大数的前n-1个数从新执行调整过程，使其符合最大堆特性。重复以上过程直到堆中只剩下一个数字。
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public void sort() { while(this.length > 1) { swap(1, this.length); this.length--; adjust(1); } for(int x = 0; x < numbers.length; x++) { system.out.print(numbers[x] + " "); }} |
堆排序的时间复杂度和快速排序的平均时间复杂度一样，是o(nlogn)。
总结
以上就是本文关于java算法之堆排序代码示例的全部内容，希望对大家有所帮助。有什么问题可以随时留言，小编会及时回复大家的。感谢朋友们对本站的支持！
原文链接：https://www.2cto.com/kf/201609/549030.html
