java默认堆数据结构 java中的堆数据结构

堆
堆基本介绍
堆排序是利用堆这种数据结构而设计的一种排序算法，堆排序是一种选择排序，最坏，最好，平均时间复杂度都是O（nlogn），不稳定的排序

堆是具有以下性质的完全二叉树：每个节点的值都大于或等于其左右孩子节点的值称为大顶堆

小于或等于左右孩子节点的值称为小顶堆

堆排序
基本思想

将待排序的序列构造成一个大顶堆（数组）

此时 ，整个序列的最大值就是堆顶的根节点

将其与末尾元素进行交换，此时末尾为最大值

然后将剩余n-1个元素重新构造成一个堆，这样就会得到n个元素的次小值。如此反复执行便能得到一个有序序列

基本步骤

构造初始堆，顺序存放

从最后一个非叶子节点：arr.length/2-1,开始，从左至右，从下至上进行调整

找到第二个非叶子节点，比较其与子节点的大小进行交换

这会导致其交换子树的顺序混乱则继续向下交换

堆顶出堆，针对剩余元素重复上列步骤

代码实现

package com.why.tree;



import java.util.Arrays;

import java.util.jar.JarEntry;



/**• @Description TODO 堆排序
• @Author why
• @Date 2020/11/26 18:05
• Version 1.0
/

public class HeapSort {

public static void main(String[] args) {

int[] arr = {4,6,8,5,9};

heapSort(arr);

}



/• 堆排序
• @param arr
/

public static void heapSort(int[] arr){

int temp = 0;

//调整成大顶堆

for (int i = arr.length/2 - 1; i >= 0 ; i--) {

adjustHeap(arr,i,arr.length);

}

//将堆顶元素与末尾元素交换，将最大元素沉到数组末端

for (int i = arr.length - 1; i > 0; i--) {

//交换

temp = arr[i];

arr[i] = arr[0];

arr[0] = temp;

adjustHeap(arr,0, i);

}

System.out.println(Arrays.toString(arr));

}

• 

/*
• 将数组（二叉树）调整为大顶堆
• 完成将i对应的的非叶子节点调整成大顶堆
• 自下向上调整
• @param arr 待调整的数组
• @param i 表示非叶子节点在数组中的索引
• @param lengt    表示对多少个元素进行调整，lengt逐渐减小

*/

public static void adjustHeap(int[] arr,int i,int lengt){

//取出当前的值，保存至临时变量

int temp = arr[i];

//开始调整

//j = i * 2 + 1,j是i节点的左子节点

for (int j = i * 2 + 1; j < lengt; j = j * 2 + 1) {

if(j + 1< lengt &&arr[j] < arr[j+1]){//左子节点小于右子节点

j++;//j指向右子节点

}

if (arr[j] > temp){//如果子节点大于父节点

arr[i] = arr[j];//把子节点较大的值与父节点交换

i = j;//i指向j继续循环比较

}else {

break;

}

}

//for循环结束后已将以i为父节点的的树的的最大值放到了堆顶（局部）

arr[i] = temp;//将temp赋值放到最后的位置

}

}