堆排序(Heapsort)是指利用堆这种数据结构所设计的一种排序算法。堆积是一个近似完全二叉树的结构,并同时满足堆积的性质:即子结点的键值或索引总是小于(或者大于)它的父节点。堆排序可以说是一种利用堆的概念来排序的选择排序。分为两种方法:
推荐分布式微服务电商源码
- 大顶堆:每个节点的值都大于或等于其子节点的值,在堆排序算法中用于升序排列;
- 小顶堆:每个节点的值都小于或等于其子节点的值,在堆排序算法中用于降序排列;
堆排序的平均时间复杂度为 Ο(nlogn)。
1. 算法步骤
-
创建一个堆 H[0……n-1];
-
把堆首(最大值)和堆尾互换;
-
把堆的尺寸缩小 1,并调用 shift_down(0),目的是把新的数组顶端数据调整到相应位置;
-
重复步骤 2,直到堆的尺寸为 1。
2. 动图演示
代码实现
Javascript
实例
var len; // 因为声明的多个函数都需要数据长度,所以把len设置成为全局变量function buildMaxHeap(arr) { // 建立大顶堆len = arr.length;for (var i = Math.floor(len/2); i >= 0; i--) {heapify(arr, i);}
}function heapify(arr, i) { // 堆调整var left &#61; 2 * i &#43; 1,right &#61; 2 * i &#43; 2,largest &#61; i;if (left < len && arr[left] > arr[largest]) {largest &#61; left;}if (right < len && arr[right] > arr[largest]) {largest &#61; right;}if (largest !&#61; i) {swap(arr, i, largest);heapify(arr, largest);}
}function swap(arr, i, j) {var temp &#61; arr[i];arr[i] &#61; arr[j];arr[j] &#61; temp;
}function heapSort(arr) {buildMaxHeap(arr);for (var i &#61; arr.length-1; i > 0; i--) {swap(arr, 0, i);len--;heapify(arr, 0);}return arr;
}
Java
实例
public class HeapSort implements IArraySort {&#64;Overridepublic int[] sort(int[] sourceArray) throws Exception {// 对 arr 进行拷贝&#xff0c;不改变参数内容int[] arr &#61; Arrays.copyOf(sourceArray, sourceArray.length);int len &#61; arr.length;buildMaxHeap(arr, len);for (int i &#61; len - 1; i > 0; i--) {swap(arr, 0, i);len--;heapify(arr, 0, len);}return arr;}private void buildMaxHeap(int[] arr, int len) {for (int i &#61; (int) Math.floor(len / 2); i >&#61; 0; i--) {heapify(arr, i, len);}}private void heapify(int[] arr, int i, int len) {int left &#61; 2 * i &#43; 1;int right &#61; 2 * i &#43; 2;int largest &#61; i;if (left < len && arr[left] > arr[largest]) {largest &#61; left;}if (right < len && arr[right] > arr[largest]) {largest &#61; right;}if (largest !&#61; i) {swap(arr, i, largest);heapify(arr, largest, len);}}private void swap(int[] arr, int i, int j) {int temp &#61; arr[i];arr[i] &#61; arr[j];arr[j] &#61; temp;}}