介绍
本篇文章给大家分享的是有关java中如何实现一个堆排序,小编觉得挺实用的,因此分享给大家学习,希望大家阅读完这篇文章后可以有所收获,话不多说,跟着小编一起来看看吧。
<强> 1堆排序
堆是一种重要的数据结构,分为大根堆和小根堆,是完全二叉树,底层如果用数组存储数据的话,假设某个元素为序号为我(java数组从0开始,我为0到n - 1),如果它有左子树,那么左子树的位置是2 + 1,如果有右子树,右子树的位置是2 + 2,如果有父节点,父节点的位置是(n - 1)/2取整。最大堆的任意子树根节点不小于任意子结点,最小堆的根节点不大于任意子结点。
所谓堆排序就是利用堆这种数据结构的性质来对数组进行排序,在数组的非降序排序中,需要使用的就是大根堆,因为根据大根堆的性质可知,最大的值一定在堆顶。堆排序一种不稳定的排序算法,其时间复杂度为O (nlogn)。
<强> 2算法思想
(1)构建最大堆;
(2)选择顶,并与第0位置元素交换,
(3)由于步骤(2)的的交换可能破环了最大堆的性质,即第0位置的元素不再是最大元素,则需要调用maxHeap调整堆(沉降法),根据实际情况重复步骤(2).
堆排序中最重要的算法就是maxHeap,该函数假设一个元素的两个子节点都满足最大堆的性质(即左、右子树都是最大堆),只有根元素可能违反最大堆性质,那么把该元素以及左右子节点的最大元素找出来,如果该元素已经最大,那么整棵树都是最大堆,程序退出,否则交换根元素与最大元素的位置,继续调用maxHeap构建最大元素所在的子树。
<强> java 3代码
公共类堆排序{
公共静态void main (String [] args) {
int [] arr={3、2、1, 0, 1, 2, 3};
System.out.println(“堆前:“);
printArray (arr);
堆排序(arr);
System.out.println(“堆排序后:“);
printArray (arr);
}
公共静态真空堆排序(int [] arr) {
如果(arr==null | |加勒比海盗。长度& lt;=1) {
返回;
}
buildMaxHeap (arr);//构建最大的堆
for (int i=加勒比海盗。长度- 1;我在=1;我(){
exchangeElements (arr 0我);//交换堆顶和第0位置元素
maxHeap(加勒比海盗,我,0);//因为交换元素后,有可能违反堆的性质,所以沉降元素
}
}
私有静态孔隙buildMaxHeap (int [] arr){//构建最大的堆
如果(arr==null | |加勒比海盗。长度& lt;=1) {
返回;
}
int=arr的一半。长度/2;
for (int i=一半;我在=0;我(){
maxHeap (arr, arr。长度,我);
}
}
私有静态孔隙maxHeap (arr int [], int heapSize int指数){
int左=指数* 2 + 1;//左子树上的元素
int右=指数* 2 + 2;//右子树上的元素
int最大=指数;//初始化最大元素
如果(左& lt;heapSize,,加勒比海盗(左)在加勒比海盗(指数)){
最大=左;
}
如果(右& lt;heapSize,,加勒比海盗(右)在加勒比海盗(最大)){
最大=正确;
}
如果(最大指数!=){//判断根元素是否为最大元素
exchangeElements (arr指数、最大);
maxHeap (arr heapSize,最大);
}
}
公共静态孔隙printArray (int [] arr){//打印数组
System.out.print (“{”);
for (int i=0;我& lt;arr.length;我+ +){
System.out.print (arr[我]);
如果我& lt;加勒比海盗。长度- 1){
System.out.print (“”);
}
}
System.out.println (“}”);
}
公共静态孔隙exchangeElements (int, int index1 int [] arr index2){//交换元素
int temp=arr [index1];
arr [index1]=arr [index2];
加勒比海盗[index2]=temp;
}
} 以上就是java中如何实现一个堆排序,小编相信有部分知识点可能是我们日常工作会见到或用到的。希望你能通过这篇文章学到更多知识。更多详情敬请关注行业资讯频道。
