数据结构与算法之堆排序

堆排序（Heapsort）是指利用堆（(英语：heap)是计算机科学中一类特殊的数据结构的统称。堆通常是一个可以被看做一棵树的数组对象。）这种数据结构所设计的一种排序算法。堆积是一个近似完全二叉树的结构，并同时满足堆积的性质：即子结点的键值或索引总是小于（或者大于）它的父节点。堆排序可以说是一种利用堆的概念来排序的选择排序。

分为两种方法：

大顶堆：每个节点的值都大于或等于其子节点的值，在堆排序算法中用于升序排列；
小顶堆：每个节点的值都小于或等于其子节点的值，在堆排序算法中用于降序排列；

堆排序的平均时间复杂度为 Ο(nlogn)，空间复制度是O(1)，是不稳定排序算法。

2. 代码实现


import java.util.Arrays;public class HeapSort {public static void heapSort(int[] arr) {if (arr == null || arr.length < 2)return;for (int i = 0; i < arr.length; i++)heapInsert(arr, i);int size = arr.length;swap(arr, 0, --size);while (size > 0) {heapify(arr, 0, size);//调整一次swap(arr, 0, --size);//换一个}}private static void heapify(int[] arr, int index, int size) {int left = index * 2 + 1;while (left < size) {int largest = left + 1 < size && arr[left + 1] > arr[left] ? left + 1 : left;largest = arr[largest] > arr[index] ? largest : index;if (largest == index)break;swap(arr, largest, index);index = largest;left = index * 2 + 1;}}private static void heapInsert(int[] arr, int index) {while (arr[index] > arr[(index - 1) / 2]) {swap(arr, index, (index - 1) / 2);index = (index - 1) / 2;}}private static void swap(int[] arr, int i, int i1) {int temp = arr[i];arr[i] = arr[i1];arr[i1] = temp;}public static void main(String[] args) {int[] arr = {6, 5, 1, 3, 4, 7};System.out.println(Arrays.toString(arr));heapSort(arr);System.out.println(Arrays.toString(arr));}
}

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目录

1. 堆排序介绍

2. 代码实现

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