Algorithm-左程云-堆排序

本文是学习了左神教学视频后编码完成的，相对于上一篇堆排序算法Algorithm-排序算法-堆排序_lreis2010-CSDN博客过程更加清晰简练，可以先通过上一篇文章了解原理，再来学习这个算法的具体实现。

1.构建最大堆

在堆中插入一个新的元素，需要判断该元素与父节点之间的大小关系进行适当的调整，保证当前数据结构是一个最大堆。

构建最大堆的过程是一个自下而上的调整过程。

    // 插入新的数，调整堆为最大堆// 自下而上的调整private void heapInsert(int[]arr, int index){int parent = (index - 1) / 2;while (arr[index] > arr[parent]){// 子节点的值大于父节点swap(arr, index, parent);index = parent;parent = (index - 1) /2;}}

2.删除一个节点

删除一个节点的过程是将队尾元素与要删除的节点进行交换，同时减少堆的大小，遮盖被交换出去数据的存在。

原来的队尾元素插入到新的位置后，需要进行一次自上而下的调整，重新构建最大堆。

    // 某个数在index位置，向下移动保持最大堆// 自上而下的调整private void heapfy(int[]arr, int index, int heapSize){int left = index * 2 + 1;// 如有有子孩子就判断while (left < heapSize){// 左右子节点之间比较最大值int largest = (left + 1 < heapSize && arr[left] < arr [left +1])?  left + 1 : left;// 父子之间比较最大值largest = arr[largest] > arr[index] ? largest : index;// 父节点已经是最大值if (largest == index){break;}swap(arr, index, largest);index = largest;left = index * 2 + 1;}}

3.堆排序

堆排序是基于以上两个过程的，整体过程包括

构建最大堆
将最大堆的队头元素和队尾元素交换位置，完成最大值的排序，并重新调整数组为最大堆
重复第二步，直到排序完成。

    // 堆排序private void heapSort(int[]arr){if (arr == null || arr.length < 2){return;}// 构建最大堆int heapSize = arr.length;for (int i = 0; i< heapSize; i++){heapInsert(arr, i);}while (heapSize > 0){// 将最大值移动到队列尾部并遮蔽最大值swap(arr, 0, --heapSize);// 队尾写入对头，自上而下调整为最大堆heapfy(arr, 0, heapSize);}}

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