堆排序算法

package sort;/** * HeapSort  * 堆排序算法： * 基本思想：利用堆积树（堆）这种资料结构所设计的一种排序算法， 可以利用数组的特点快速定位指定索引的元素。 * 堆排序是不稳定的排序方法，辅助空间为O(1)， 最坏时间复杂度为O(nlog2n) ， 堆排序的堆序的平均性能较接近于最坏性能。 *  * 大根堆排序算法的基本操作：  * ① 初始化操作：将R[1..n]构造为初始堆；  * ②每一趟排序的基本操作：将当前无序区的堆顶记录R[1]和该区间的最后一个记录交换，然后将新的无序区调整为堆(亦称重建堆)。 * ①只需做n-1趟排序，选出较大的n-1个关键字即可以使得文件递增有序。 * ②用小根堆排序与利用大根堆类似，只不过其排序结果是递减有序的。堆排序和直接选择排序相反 * ：在任何时刻堆排序中无序区总是在有序区之前，且有序区是在原向量的尾部由后往前逐步扩大至整个向量为止。 *  */public class HeapSort{    private int countStep = 0;    public void sort(int[] initData)    {        int len = initData.length;                heap_sort(initData, len-1);    }    public void heap_sort(int[] arrays, int end)    {        if (end > 0)        {            init_sort(arrays, end);// 初始化堆，找出最大的放在堆顶,即放在0的位置            arrays[0] = arrays[end] + arrays[0];            arrays[end] = arrays[0] - arrays[end];            arrays[0] = arrays[0] - arrays[end];            heap_sort(arrays, end - 1);        }    }    public void init_sort(int[] arrays, int end)    {        int m = (end + 1) / 2;        for (int i = 0; i < m; i++)        {            boolean flag = build_heap(arrays, end, i);            //如果有根与孩子交换就要重新从顶根开始查找不满足最大堆树结构            if(flag)            {                i=-1;            }        }    }    public boolean build_heap(int arrays[], int end, int i)    {        int l_child = 2 * i + 1;// 左孩子        int r_child = 2 * i + 2;// 右孩子                countStep ++;                if (r_child > end)        { // 判断是否有右孩子，没有的话直接比较，小于交换            if (arrays[i] < arrays[l_child])            {                arrays[i] = arrays[i] + arrays[l_child];                arrays[l_child] = arrays[i] - arrays[l_child];                arrays[i] = arrays[i] - arrays[l_child];                return true;            }            else            {                return false;            }        }        // 在根与两个孩子之间找出最大的那个值进行交换        if (arrays[i] < arrays[l_child])        {            if (arrays[l_child] > arrays[r_child])            {                // 交换根与左孩子的值                arrays[i] = arrays[i] + arrays[l_child];                arrays[l_child] = arrays[i] - arrays[l_child];                arrays[i] = arrays[i] - arrays[l_child];                return true;            }            else            {                // 交换根与右孩子的值                arrays[i] = arrays[i] + arrays[r_child];                arrays[r_child] = arrays[i] - arrays[r_child];                arrays[i] = arrays[i] - arrays[r_child];                return true;            }        }        else if (arrays[i] < arrays[r_child])        {            // 交换根与右孩子的值            arrays[i] = arrays[i] + arrays[r_child];            arrays[r_child] = arrays[i] - arrays[r_child];            arrays[i] = arrays[i] - arrays[r_child];            return true;        }        return false;    }    public int showStep()    {        return countStep;    }}