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算法篇:Java实现九种排序算法5:选择排序之堆排序

小林软件工作室 204

前言:

此时各位老铁们对“java堆排序”大体比较着重,姐妹们都需要分析一些“java堆排序”的相关资讯。那么小编在网摘上网罗了一些对于“java堆排序””的相关资讯,希望各位老铁们能喜欢,我们快快来了解一下吧!

一、选择排序

思想:每趟从待排序的记录序列中选择关键字最小的记录放置到已排序表的最前位置,直到全部排完。

关键问题:在剩余的待排序记录序列中找到最小关键码记录。

方法:简单选择排序、堆排序

二、堆排序

基本思想

堆排序是一种树形选择排序,是对直接选择排序的有效改进。

堆的定义:具有n个元素的序列 (h1,h2,…,hn),当且仅当满足(hi>=h2i,hi>=2i+1)或(hi<=h2i,hi<=2i+1) (i=1,2,…,n/2)时称之为堆。在这里只讨论满足前者条件的堆。由堆的定义可以看出,堆顶元素(即第一个元素)必为最大项(大顶堆)。完全二 叉树可以很直观地表示堆的结构。堆顶为根,其它为左子树、右子树。

完全二叉树有个特性:左边子节点位置 = 当前父节点的两倍 + 1,右边子节点位置 = 当前父节点的两倍 + 2

初始时把要排序的数的序列看作是一棵顺序存储的二叉树,调整它们的存储序,使之成为一个 堆,这时堆的根节点的数最大。然后将根节点与堆的最后一个节点交换。然后对前面(n-1)个数重新调整使之成为堆。依此类推,直到只有两个节点的堆,并对 它们作交换,最后得到有n个节点的有序序列。从算法描述来看,堆排序需要两个过程,一是建立堆,二是堆顶与堆的最后一个元素交换位置。所以堆排序有两个函数组成。一是建堆的渗透函数,二是反复调用渗透函数实现排序的函数。

依次类推:最后堆中剩余的最后两个结点交换,踢出一个,排序完成。

java实现

public class HeapSort {    public static void main(String[] args) {        int[] a = {49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,1};        int arrayLength=a.length;          //循环建堆          for(int i=0;i<arrayLength-1;i++){              //建堆              buildMaxHeap(a,arrayLength-1-i);              //交换堆顶和最后一个元素              swap(a,0,arrayLength-1-i);              System.out.println(Arrays.toString(a));          }      }    //对data数组从0到lastIndex建大顶堆    public static void buildMaxHeap(int[] data, int lastIndex){         //从lastIndex处节点(最后一个节点)的父节点开始         for(int i=(lastIndex-1)/2;i>=0;i--){            //k保存正在判断的节点             int k=i;            //如果当前k节点的子节点存在              while(k*2+1<=lastIndex){                //k节点的左子节点的索引                 int biggerIndex=2*k+1;                //如果biggerIndex小于lastIndex,即biggerIndex+1代表的k节点的右子节点存在                if(biggerIndex<lastIndex){                      //若果右子节点的值较大                      if(data[biggerIndex]<data[biggerIndex+1]){                          //biggerIndex总是记录较大子节点的索引                          biggerIndex++;                      }                  }                  //如果k节点的值小于其较大的子节点的值                  if(data[k]<data[biggerIndex]){                      //交换他们                      swap(data,k,biggerIndex);                      //将biggerIndex赋予k,开始while循环的下一次循环,重新保证k节点的值大于其左右子节点的值                      k=biggerIndex;                  }else{                      break;                  }              }        }    }    //交换    private static void swap(int[] data, int i, int j) {          int tmp=data[i];          data[i]=data[j];          data[j]=tmp;      } }

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