04.堆排序 --- HeapSort（左神算法基础班源码）

package basic_class_01;import java.util.Arrays;
/*** * 堆排序的细节和复杂度分析* 时间复杂度O(N*logN)，额外空间复杂度O(1)* 堆结构非常重要1，堆结构的heapInsert与heapify2，堆结构的增大和减少3，如果只是建立堆的过程，时间复杂度为O(N)4，优先级队列结构，就是堆结构**/
public class Code_03_HeapSort {public static void heapSort(int[] arr) {if (arr == null || arr.length < 2) {return;}for (int i = 0; i < arr.length; i++) {heapInsert(arr, i);}int size = arr.length;swap(arr, 0, --size);while (size > 0) {heapify(arr, 0, size);swap(arr, 0, --size);}}//构建大根堆public static void heapInsert(int[] arr, int index) {while (arr[index] > arr[(index - 1) / 2]) {swap(arr, index, (index - 1) / 2);index = (index - 1) / 2;}}//某位置变化后堆的调整public static void heapify(int[] arr, int index, int size) {int left = index * 2 + 1;while (left < size) {int largest = left + 1 < size && arr[left + 1] > arr[left] ? left + 1 : left;//取最大的孩子的下标largest = arr[largest] > arr[index] ? largest : index;if (largest == index) {break;}swap(arr, largest, index);index = largest;left = index * 2 + 1;}}public static void swap(int[] arr, int i, int j) {int tmp = arr[i];arr[i] = arr[j];arr[j] = tmp;}// for testpublic static void comparator(int[] arr) {Arrays.sort(arr);}// for testpublic static int[] generateRandomArray(int maxSize, int maxValue) {int[] arr = new int[(int) ((maxSize + 1) * Math.random())];for (int i = 0; i < arr.length; i++) {arr[i] = (int) ((maxValue + 1) * Math.random()) - (int) (maxValue * Math.random());}return arr;}// for testpublic static int[] copyArray(int[] arr) {if (arr == null) {return null;}int[] res = new int[arr.length];for (int i = 0; i < arr.length; i++) {res[i] = arr[i];}return res;}// for testpublic static boolean isEqual(int[] arr1, int[] arr2) {if ((arr1 == null && arr2 != null) || (arr1 != null && arr2 == null)) {return false;}if (arr1 == null && arr2 == null) {return true;}if (arr1.length != arr2.length) {return false;}for (int i = 0; i < arr1.length; i++) {if (arr1[i] != arr2[i]) {return false;}}return true;}// for testpublic static void printArray(int[] arr) {if (arr == null) {return;}for (int i = 0; i < arr.length; i++) {System.out.print(arr[i] + " ");}System.out.println();}// for testpublic static void main(String[] args) {int testTime = 500000;int maxSize = 100;int maxValue = 100;boolean succeed = true;for (int i = 0; i < testTime; i++) {int[] arr1 = generateRandomArray(maxSize, maxValue);int[] arr2 = copyArray(arr1);heapSort(arr1);comparator(arr2);if (!isEqual(arr1, arr2)) {succeed = false;break;}}System.out.println(succeed ? "Nice!" : "Fucking fucked!");int[] arr = generateRandomArray(maxSize, maxValue);printArray(arr);heapSort(arr);printArray(arr);}}

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