排序算法之堆排序Java版

/** * 堆排序 堆排序是一种树形选择排序，是直接选择排序的有效改进，是不稳定的排序 * 最优时间复杂度O(nlogn) * 最坏时间复杂度O(nlogn) * 空间复杂度O(1) *  * 堆排序原理： * 1、根据序列建立大根堆（或者小根堆）。 * 2、将堆顶元素R[1]与最后一个元素R[n]交换，得到新的无序区(R1,R2,......Rn-1)和新的有序区(Rn),且满足R[1,2...n-1]<=R[n]。 * 3、对当前无序区(R1,R2,......Rn-1)调整为新堆，然后再次将R[1]与无序区最后一个元素交换， *   得到新的无序区(R1,R2....Rn-2)和新的有序区(Rn-1,Rn)。 不断重复此过程直到有序区的元素个数为n-1，则整个排序过程完成。 */public class HeapSort {public void sort(int[] arr) {int i, len = arr.length;//创建大根堆for (i = (len - 1) / 2; i >= 0; i--) {adjuestMaxHeap(arr, i, len);}for (i = len - 1; i > 0; i--) {//把大根堆的顶部元素移到arr[i]处，使得arr[i] ~ arr[len - 1]为有序序列swap(arr, 0, i);//调整大根堆//大根堆的在数组中的位置为0 ~ (i - 1)adjuestMaxHeap(arr, 0, i);}}/** * 调整大根堆 *  * @param arr 待排序数组 * @param i 父节点在数组中的索引 * @param size 调整堆的长度 */private void adjuestMaxHeap(int[] arr, int i, int size) {// 左孩子在数组中的索引int lchild = 2 * i + 1;// 右孩子在数组中的索引int rchild = lchild + 1;// 临时变量，最大值索引int max = i;while (lchild < size) {if (arr[lchild] > arr[max]) {max = lchild;}if (rchild < size && arr[rchild] > arr[max]) {max = rchild;}if (max != i) {swap(arr, max, i);i = max;lchild = 2 * i + 1;rchild = lchild + 1;} else {break;}}}/** * 交换数组中的两个元素 *  * @param arr 数组 * @param i 元素索引 * @param j 元素索引 */private void swap(int[] arr, int i, int j) {int tmp = arr[j];arr[j] = arr[i];arr[i] = tmp;}}