堆排序

一--大顶堆和小顶堆

节点的值大于或等于左右孩子节点的值叫大顶堆，节点的值小于或等于其左右孩子的值叫做小顶堆。

大顶堆：arr[i] >= arr[2i+1] && arr[i] >= arr[2i+2]  

小顶堆：arr[i] <= arr[2i+1] && arr[i] <= arr[2i+2]  

代码：

public class HeapSort {

    public static void main(String[] args) {
        // 要求将数组进行升序排序
        int arr[] = {4,6,8,5,9,-1,90,89,56,-999};
         heapSort(arr);
    }
    // 编写一个堆排序的方法
    public static void heapSort(int arr[]) {
        int temp = 0;
        System.out.println("堆排序");

//        // 分步完成
//        adjustHeap(arr, 1, arr.length);
//        System.out.println("第一次调整" + Arrays.toString(arr));// 4,9,8,5,6
//
//        adjustHeap(arr, 0, arr.length);
//        System.out.println("第二次调整" + Arrays.toString(arr));// 9 6,8,5,4

        // 完成最终代码
        // 1)将无序序列构建成一个堆，根据升序降序需求选择大顶堆或小顶堆。
        for(int i = arr.length / 2 - 1; i >= 0; i--) {
            adjustHeap(arr, i, arr.length);
        }
        System.out.println("调整为大顶堆" + Arrays.toString(arr));
        // 2)交换堆顶和末尾元素，将最大元素沉到数组末端
        // 3)重新调整结构，使其满足堆定义，然后继续交换堆顶元素与当前末尾元素。
         for(int j = arr.length - 1; j > 0; j--) {
             // 交换
             temp = arr[j];
             arr[j] = arr[0];
             arr[0] = temp;
             adjustHeap(arr, 0, j);
         }
        System.out.println("数组=" + Arrays.toString(arr));

    }

    // 将一个数组（二叉树）。调整成一个大顶堆
  /*
  功能：完成将以i对应的非叶子结点的树调整成大顶堆
    arr 待调整的数组
    i 表示非叶子节点在数组中的索引
    length 表示对多少个元素进行调整，length是在逐渐减少。

   */
    public  static void adjustHeap(int arr[], int i,int length) {
     int temp = arr[i]; // 先取出当前元素的值，保存在临时变量
        // 开始调整
        // k = i * 2 + 1 k是i节点的左子节点
        for(int k = i * 2 + 1; k < length; k = k * 2 + 1) {
            if(k+1 < length && arr[k] < arr[k+1]) { // 说明左子节点的值小于右子结点的值
                k++; // 让k指向右子结点
            }
            if(temp < arr[k]) { // 如果子结点大于父节点
                arr[i] = arr[k]; // 把较大的值赋 给当前结点
                i = k; // i指向k,持续循环比较
            }
            else {
                break; //
            }
        }
        // 当for循环结束后，我们已经将以i为父节点的树的最大值，放在了最顶上。（局部）
        arr[i] = temp; // 将temp值放到调整后的位置
    }