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java排序演算法 堆排序

利用二叉堆排序其實就是迴圈移除頂部元素到陣列末尾,然後利用Sink重建堆的操作。

實現程式碼如下:

public static void headSort(int[] data) {
		int n = data.length;
		for(int i = 0; i < n; i++) {
			creatMaxHeap(data, n - 1 - i);
			swap(data, 0 , n - 1 - i);
		}
	}

建立最大二叉堆

使用自下而上的方法建立二叉堆的方法為,分別對葉子結點的上一級節點以從上至下的方式重建堆。

Build heap using bottom-up method

public static void creatMaxHeap(int[] data, int lastIndex) {
		for(int i = (lastIndex - 1) / 2; i >= 0; i--) {
			sink(data, i, lastIndex);
		}
	}
由上至下的重新建堆操作:當某一節點比其子節點要小的時候,就違反了二叉堆的定義,需要和其子節點進行交換以重新建堆,直到該節點都大於其子節點為止:
public static void sink(int[] data, int i, int lastIndex) {
		while(2 * i + 1 <= lastIndex) {
			int childIndex = 2 * i + 1;
			if(childIndex < lastIndex) {
				if(data[childIndex] < data[childIndex + 1]) childIndex++;
			}
			if(data[i] > data[childIndex]) break;
			swap(data, i , childIndex);
			i = childIndex;
		}
		
	}


附上程式碼:
public class HeatSort {
	
	public static void main(String[] args) {
		int[] data = new int[] {3,2,1,4,6,5};
		headSort(data);
		print(data);
	}
	
	public static void headSort(int[] data) {
		int n = data.length;
		for(int i = 0; i < n; i++) {
			creatMaxHeap(data, n - 1 - i);
			swap(data, 0 , n - 1 - i);
			print(data);
		}
	}
	
	public static void creatMaxHeap(int[] data, int lastIndex) {
		for(int i = (lastIndex - 1) / 2; i >= 0; i--) {
			sink(data, i, lastIndex);
		}
	}

	public static void sink(int[] data, int i, int lastIndex) {
		while(2 * i + 1 <= lastIndex) {
			int childIndex = 2 * i + 1;
			if(childIndex < lastIndex) {
				if(data[childIndex] < data[childIndex + 1]) childIndex++;
			}
			if(data[i] > data[childIndex]) break;
			swap(data, i , childIndex);
			i = childIndex;
		}
		
	}

	public static void swap(int[] data, int i, int j) {
		int temp = data[i];
		data[i] = data[j];
		data[j] = temp;
	}

	public static void print(int[] data) {  
        for (int i = 0; i < data.length; i++) {  
            System.out.print(data[i] + "\t");  
        }  
        System.out.println();  
    }  
}