java 小根堆 排序_堆排序(java实现)
堆排序就是用大根堆或者小根堆的节点都比左孩子 右孩子大(小)的特性 来构建有序序列。
名词解释:
大根堆:所有节点(n)都比他的左孩子(2n+1)与右孩子(2n+2)大的完全二叉树。
小根堆:所有节点(n)都比他的左孩子(2n+1)与右孩子(2n+2)小的完全二叉树。
完全二叉树:深度为n的完全二叉树,在1到n-1层数上 节点的个数符合2^(n-1)。最后一程的节点,倒数第二层的节点,如果有有右孩子,则必有左孩子,如果下一个节点有孩子,则前一个节点必然有孩子。
堆排序首先建立一个大根堆(小根堆),然后根节点(root)的数与最后一个数(last)互换,现在本来在last的位置的数 跑到了根节点,本来在根节点的数(最大或者最小的) 跑到了最后面,然后再忽略最后面一个数,前面n-1个数再建立大根堆(小根堆)。以上过程一直循环。
代码摘自堆排序算法的百度百科:http://baike.baidu.com/link?url=ZyTlSiNFb4nLqDu7A3Slr9Xw90J3sFHFcq5QTZq9gQxaU5ZTpx2oh79QtSSJZJT5
packagecom.example;public classTest {private static int[] sort = new int[]{1,0,10,20,3,5,6,4,9,8,12,17,34,11};public static voidmain(String[] args) {
buildMaxHeapify(sort);
heapSort(sort);
print(sort);
}private static void buildMaxHeapify(int[] data){//没有子节点的才需要创建最大堆,从最后一个的父节点开始
int startIndex = getParentIndex(data.length - 1);//从尾端开始创建最大堆,每次都是正确的堆
for (int i = startIndex; i >= 0; i--) {
maxHeapify(data, data.length, i);
}
}/*** 创建最大堆
*@paramdata
*@paramheapSize 需要创建最大堆的大小,一般在sort的时候用到,因为最多值放在末尾,末尾就不再归入最大堆了
*@paramindex 当前需要创建最大堆的位置*/
private static void maxHeapify(int[] data, int heapSize, intindex){//当前点与左右子节点比较
int left =getChildLeftIndex(index);int right =getChildRightIndex(index);int largest =index;if (left < heapSize && data[index]
largest=left;
}if (right < heapSize && data[largest]
largest=right;
}//得到最大值后可能需要交换,如果交换了,其子节点可能就不是最大堆了,需要重新调整
if (largest !=index) {int temp =data[index];
data[index]=data[largest];
data[largest]=temp;
maxHeapify(data, heapSize, largest);
}
}/*** 排序,最大值放在末尾,data虽然是最大堆,在排序后就成了递增的
*@paramdata*/
private static void heapSort(int[] data){//末尾与头交换,交换后调整最大堆
for (int i = data.length - 1; i > 0; i--) {int temp = data[0];
data[0] =data[i];
data[i]=temp;
maxHeapify(data, i,0);
}
}/*** 父节点位置
*@paramcurrent
*@return
*/
private static int getParentIndex(intcurrent){return (current - 1) >> 1;
}/*** 左子节点position 注意括号,加法优先级更高
*@paramcurrent
*@return
*/
private static int getChildLeftIndex(intcurrent){return (current << 1) + 1;
}/*** 右子节点position
*@paramcurrent
*@return
*/
private static int getChildRightIndex(intcurrent){return (current << 1) + 2;
}private static void print(int[] data){int pre = -2;for (int i = 0; i < data.length; i++) {if (pre < (int)getLog(i+1)) {
pre= (int)getLog(i+1);
System.out.println();
}
System.out.print(data[i]+ " ");
}
}/*** 以2为底的对数
*@paramparam
*@return
*/
private static double getLog(doubleparam){return Math.log(param)/Math.log(2);
}
}
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