堆排序介紹:
堆排序可以分為兩個階段。在堆的構造階段,我們將原始數組重新組織安排進一個堆中;然后在下沉排序階段,我們從堆中按順序取出所有元素并得到排序結果。
1.堆的構造,一個有效的方法是從右到左使用sink()下沉函數構造子堆。數組的每個位置都有一個子堆的根節點,sink()對于這些子堆也適用,如果一個節點的兩個子節點都已經是堆了,那么在該節點上調用sink()方法可以把他們合并成一個堆。我們可以跳過大小為1的子堆,因為大小為1的不需要sink()也就是下沉操作,有關下沉和上浮操作可以參考我寫的優先隊列那篇。
2.堆的排序,我們通過第一步操作構造了一個堆,在這個堆中,根節點永遠是最大值的節點,所以我們把根節點的值與數組最后的值進行交換,在使用sink()下沉來維護堆的結構即可。
具體代碼實現:
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public class pqsort{ public static void main(string[] args){ int [] a = { 9 , 1 , 7 , 5 , 3 , 9 , 12 , 56 , 21 , 45 }; sort(a); for ( int i= 0 ;i<a.length;i++) { system.out.print(a[i]+ " " ); } } //排序方法 public static void sort( int [] a){ int n = a.length- 1 ; //通過下沉操作構造堆,因為下標從0開始,所以子節點為2*k+1和2*k+2; for ( int k = (n- 2 )/ 2 ;k>= 0 ;k--){ sink(a,k,n); } //通過不斷把堆中最大值放到數組的后面來排序 while (n> 0 ){ exch(a, 0 ,n--); sink(a, 0 ,n); } } //下沉函數 private static void sink( int [] a, int i, int n){ while ( 2 *i+ 1 <=n){ int j = 2 *i+ 1 ; if (j<n&&a[j]<a[j+ 1 ]) j++; if (a[i]>a[j]) break ; exch(a,i,j); i=j; } } //交換函數 private static void exch( int [] a, int i, int j){ int temp = a[i]; a[i] = a[j]; a[j] = temp; } } |
運行結果: