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算法学习之排序学习之堆排序和如何建堆

2013-07-12 11:06 218 查看
堆是一种特殊的数据结构,是一种完全二叉树,分为大根堆(根节点的值大于孩子节点)和小根堆(根节点小于孩子节点),好了,不废话了,怎么建堆和堆排序直接贴代码如下(其中调整堆,建堆,堆排序的具体步骤均有注释,还是代码详细,这样看了一目了然。。呵呵。。):(这个是java实现的大根堆。。)
package test;

public class StackSort {

public static void main(String[] args) {
int[] a = { 26, 5, 77, 1, 61, 11, 59, 15, 48, 19 };
Sort(a);
}
//堆排需方法
public static void Sort(int[] a) {
int n = a.length;//取得数组总长度,及堆最大的序号
int temp = 0;

Display(a, "Before sort : ");
         //这是建堆的过程,一次从倒数第二层的根节点开始调整堆,即数组下标为i/2开始,一直到顶层根节点,这样就建好堆了。。
for (int i = n / 2; i > 0; i--) {
Adjust(a, i - 1, n);//从倒数第二层的最后一个根节点开始调整堆
Display(a, "建立大根堆 : ");
}
System.out.println("---------------------------------------");
for (int i = n - 2; i >= 0; i--) {//这是堆排序的具体算法,思想是每次取出堆的最顶层根节点,即数组下标为0,然后与最后一个节点即i+1交换,这样对于大根堆而言,最大值总是在后面。。循环过后就能排序了。。
temp = a[i + 1];//取出最后一个元素
a[i + 1] = a[0];//取出第一个元素,即顶层根节点
a[0] = temp;//交换位置

Adjust(a, 0, i + 1);//调整堆
Display(a, "重建立大根堆 : ");
}

Display(a, "After  sort : ");
}
/**
* 调整堆的方法
* @param a 要调整的数组,即堆
* @param i 调整的根节点,即起始位置
* @param n 要调整的终止位置
*/
public static void Adjust(int[] a, int i, int n) {
int j = 0;
int temp = 0;

temp = a[i]; //取出根节点
j = 2 * i + 1;  //左孩子节点

while (j <= n - 1) {
if (j < n - 1 && a[j] < a[j + 1])//比较左右孩子,取出较大的孩子
j++;

if (temp >= a[j]) //如果根节点大于孩子节点则退出循环,不用调整
break;

a[(j - 1) / 2] = a[j];//较大的孩子节点值赋值给根节点

j = 2 * j + 1;//继续寻找左孩子
}

a[(j - 1) / 2] = temp;//将根节点赋值给最后一个空出来的节点
}
//打印堆内容
public static void Display(int[] a, String str) {
System.out.println(str);

for (int i = 0; i < a.length; i++)
System.out.print(a[i] + " ");

System.out.println();
}

}
运行结果如下:
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