详解如何在Java中实现堆排序算法
时间：2022-08-05 11:44:22|栏目：JAVA代码|点击： 次
算法描述
堆排序算法的描述如下：
- 将待排序的数组调整为最大堆，此时未排序的长度
N为数组的长度，调整的过程就是倒序将数组的前N/2个元素下沉的过程，每次下沉都会将较大的元素带到上面，最终将数组变为最大堆； - 弹出最大堆的堆顶元素并将其移动到数组的最后面，将原本最后面的元素放到堆顶，然后将未排序的长度
N- 1，调整数组的前N个元素为最大堆； - 重复步骤 2 直到未排序的长度为 0.
实现代码
package com.zhiyiyo.collection.sort;
import java.util.Arrays;
public class HeapSort extends BaseSort {
@Override
public void sort(Comparable[] array) {
int N = array.length;
// 创建最大堆
for (int i = N / 2; i >= 0; i--) {
sink(array, i, N);
}
// 就地排序
while (N > 0) {
// 将最大的元素移动到数组的尾部，同时将未排序的长度-1
swap(array, 0, --N);
// 调整最大堆
sink(array, 0, N);
}
}
/**
* 下沉元素
*
* @param array 数组
* @param k 下沉的元素索引
*/
private void sink(Comparable[] array, int k, int N) {
while (2 * k + 1 < N) {
int j = 2 * k + 1;
if (j < N - 1 && less(array[j], array[j + 1])) j++;
if (!less(array[k], array[j])) break;
swap(array, k, j);
k = j;
}
}
}
抽象类 BaseSort 的代码为：
package com.zhiyiyo.collection.sort;
/**
* 数组排序抽象类
*/
public abstract class BaseSort {
public abstract void sort(Comparable[] array);
/**
* 交换数组元素
*
* @param array 数组
* @param a 数组下标 a
* @param b 数组下标 b
*/
protected static void swap(Comparable[] array, int a, int b) {
Comparable tmp = array[a];
array[a] = array[b];
array[b] = tmp;
}
protected static boolean less(Comparable a, Comparable b) {
return a.compareTo(b) < 0;
}
}
测试代码
package com.zhiyiyo.collection.sort;
import org.junit.Test;
import java.util.Arrays;
public class HeapSortTest {
@Test
public void sort() {
Integer[] array = {5, 10, 9, 6, 8, 7, 2, 1, 4, 3};
new HeapSort().sort(array);
System.out.println(Arrays.toString(array));
}
}
最终排序结果为 [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]，以上~
