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选择排序----堆排序----java实现

2016-07-11 15:26 337 查看
(1)小顶堆

    假设有n个元素的序列,k0-kn,如果将这组数据排成一棵完全二叉树,则此树的特点是:树中所有节点的值都小于其左右节点的值,此树的根必然是最小的;

(2)大顶堆

假设有n个元素的序列,k0-kn,如果将这组数据排成一棵完全二叉树,则此树的特点是:树中所有节点的值都大于其左右节点的值,此树的根必然是最大的;

堆排序算法思想:

大顶堆的根节点一定是这组数据中最大的数,如果需要对一组数进行排序,则需要先将这组数据建成大(小)顶堆,然后接可以选择出这组数据中最大(小)的数。

    第一趟先将0—n-1处的所有数据建成大顶堆,就可以选择出这组数据中最大的数;

    第二趟将0-n-2处的所有数据建成大顶堆,就可以选择出这组数据中最大的数;

     。。。。。。。

第k趟将0-n-k处的所有数据建成大顶堆,就可以选择出这组数据中最大的数;

堆排序的步骤分为两步:

(1)建堆;

     从最后一个非叶子节点开始,比较该节点和其孩子节点中加大的那个节点的值,

     如果较大的那个子节点的值大于父节点,则交换父节点和该子节点的值;

     向前逐步调整直到根节点,保证每个节点的值都大于等于其左右子节点的值,一次建      堆完成

(2)把堆的根节点和当前数组的最后一个节点交换;

对于包含n个元素的数组而言,需要n-1次建堆,每次建堆的作用就是选出该堆的最大(小)值;

public class HeapSort
{
public void heapSort(int[] array)
{
//有n个元素进行n-1次建堆
for (int i = 0; i < array.length-1; i++)
{
bulidMaxHeap(array,array.length-1-i);//一次建堆
swap(array,0,array.length-1-i);//交换堆顶和最后一个元素

}
}
private void bulidMaxHeap(int[]array,int lastIndex)
{
for (int i = (lastIndex - 1)/2; i >= 0; i--)//从最后一个非叶子节点到根节点进行一次建堆
{
int current = i;//保存当前正在判断的节点
while(2*current + 1 <= lastIndex)//当前节点有子节点
{
//保存左右节点中数值大的那个元素的索引
int biggerIndex = 2*current + 1;//当前节点的左节点的索引
if(biggerIndex < lastIndex)//当前节点有右节点
{
//若是右节点比左节点大,biggerIndex保存右节点的索引
if(array[biggerIndex+1] > array[biggerIndex])
{
biggerIndex++;
}
}
if(array[current] < array[biggerIndex])//如果当前节点小于它的子节点中较大的那个元素,将当前节点和简答的子节点交换
{
swap(array,current,biggerIndex);
current = biggerIndex;//交换后可能导致子节点和子节点的左右孩子大小不对,再进行whlie循环判断
}
else
{
break;
}
}

}
}
private void swap(int[]array,int i,int j)
{
int temp = array[i];
array[i] = array[j];
array[j] = temp;
}
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标签:  堆排序 java实现