最详细的堆排序---排序算法，思路清晰动图讲解，五分钟搞懂！

堆排序

同步微信公众号乐享Coding，欢迎你的关注！

介绍：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，它的最坏，最好，平均时间复杂度均为O(nlogn)，它是不稳定排序。

对于堆排序，难点在于二叉树的顺序数组储存到大顶堆（小顶堆）的转换。从数据存储来看，数组存储方式和树的存储方式可以相互转换，即数组可以转换成树，树也可以转换成数组。我习惯于不空谈理论，拿实例讲解，以下将针对数组arr[1,2,5,4,3,7]进行大顶堆的数据结构转换。

如图：

堆是具有以下性质的完全二叉树：每个结点的值都大于或等于其左右孩子结点的值，称为大顶堆，每个结点的值都小于或等于其左右孩子结点的值，称为小顶堆。

代码实现思路：

步骤一构造初始堆。将给定无序序列构造成一个大顶堆（一般升序采用大顶堆，降序采用小顶堆)。

图解大顶堆详细思路：

我们从最后一个非叶子结点开始（叶结点自然不用调整，第一个非叶子结点 arr.length/2-1=5/2-1=1，也就是下面的索引为2的结点），从右至左，从下至上进行调整。
由于[5,7]中7元素最大，5和7交换。
最后一个非叶子结点索引减1，找到第二个非叶结点(索引1)，由于[4,3,2]中4元素最大，2和4交换。
非叶子结点索引减1，找到第三个非叶结点(索引0)，由于[4,1,7]中7元素最大，1和7交换。
这时，交换导致了子根[1，5]结构混乱，继续调整，[1,5]中5最大，交换1和5。
此时，我们就将一个无序序列构造成了一个大顶堆。

步骤二将堆顶元素与末尾元素进行交换，使末尾元素最大。然后继续调整堆，再将堆顶元素与末尾元素交换，得到第二大元素。如此反复进行交换、重建、交换。

最后，就实现了堆排序。

文章末尾将代码附上，如有不清楚的地方，可以Debug加深下理解！

   public static void heapSort(int[] arr) {//1.构建大顶堆for (int i = arr.length / 2 - 1; i >= 0; i--) {//从第一个非叶子结点从下至上，从右至左调整结构adjustHeap(arr, i, arr.length);}//然后继续调整堆，再将堆顶元素与末尾元素交换，得到第二大元素。如此反复进行交换、重建、交换。//2.调整堆结构+交换堆顶元素与末尾元素for (int j = arr.length - 1; j > 0; j--) {swap(arr, 0, j);//将堆顶元素与末尾元素进行交换adjustHeap(arr, 0, j);//重新对堆进行调整}}/*** 调整大顶堆（仅是调整过程，建立在大顶堆已构建的基础上, 也就是说只调用一次,并没有得到大顶堆）* 就是将arr[i] 的值放到本次 调整过程中适当的位置。* @param arr    : 数组* @param i      : 非叶子节点的索引* @param length : 对多少个元素进行调整，这个length是逐渐减少的..*/public static void adjustHeap(int[] arr, int i, int length) {int temp = arr[i];//先取出当前元素ifor (int k = i * 2 + 1; k < length; k = k * 2 + 1) {//从i结点的左子结点开始，也就是2*i+1处开始if (k + 1 < length && arr[k] < arr[k + 1]) {//如果左子结点小于右子结点，k指向右子结点k++;}if (arr[k] > temp) {//如果子节点大于父节点，将子节点值赋给父节点（不用进行交换）arr[i] = arr[k];//把较大的值，赋给当前节点i = k;//i 指向k,继续循环比较} else {break;}}arr[i] = temp;//将temp值放到最终的位置}public static void swap(int[] arr, int a, int b) {int temp = arr[a];arr[a] = arr[b];arr[b] = temp;}

最详细的堆排序---排序算法，思路清晰动图讲解，五分钟搞懂！相关推荐

一文读懂Python版的十大经典排序算法（附动图演示）
来源:大数据DT 本文约5200字,建议阅读10分钟排序算法是<数据结构与算法>中最基本的算法之一.本文介绍10种常见的内部排序算法,及如何用Python实现. 排序算法可以分为内部排序 ...
C语言八大排序算法，附动图和详细代码解释！
文章来源:电子工程专辑.C语言与程序设计.竹雨听闲一.前言如果说各种编程语言是程序员的招式,那么数据结构和算法就相当于程序员的内功. 想写出精炼.优秀的代码,不通过不断的锤炼,是很难做到的. 二. ...
硬核！C语言八大排序算法，附动图和详细代码解释！
来源 :C语言与程序设计.竹雨听闲等一前言如果说各种编程语言是程序员的招式,那么数据结构和算法就相当于程序员的内功. 想写出精炼.优秀的代码,不通过不断的锤炼,是很难做到的. 二八大排序算法 ...
排序算法——冒泡排序原理动图详解及实现
主要涉及的是内部排序交换排序 => 冒泡排序快速排序选择排序直接选择排序堆排序插入排序直接插入排序希尔排序归并排序冒泡排序 1. 简介冒泡排 ...
java快速排序直观演示代码,排序算法总结(含动图演示和Java代码实现)
本文将围绕冒泡排序.桶排序.计数排序.堆排序.插入排序.并归排序.快速排序和选择排序,按照描述.时间复杂度(最坏情况).动态图展示和代码实现来讲解.本文默认排序为从小到大. 本文相关代码已上传至git ...
【排序算法】冒泡排序(动图演示) - 保姆级详解
冒泡排序(Bubble Sort)也是一种简单直观的排序算法.它重复地走访过要排序的数列,一次比较两个元素,如果他们的顺序错误就把他们交换过来. 算法步骤比较相邻的元素.如果第一个比第二个大,就交换 ...
排序算法-冒泡排序(可视化动图)
冒泡排序冒泡排序(Bubble Sort) 最为简单的一种排序,通过重复走完数组的所有元素,通过打擂台的方式两个两个比较,直到没有数可以交换的时候结束这个数,再到下个数,直到整个数组排好顺序.因一个 ...
sha256算法_叶胜超：一分钟搞懂哈希以及哈希算法！(15)
哈希算法什么是哈希? 哈希的英文:Hash,也可翻译成"散列",也是一种哈希算法的最小单位H,其它单位还有KMGTPE共6个,胜超在前文也讲过,可以用谐音"昆明哥,突破 ...
五分钟搞懂游戏开发中的抗锯齿算法
常见抗锯齿算法总结锯齿由来抗锯齿算法 SSAA MSAA CSAA FSAA TAA 锯齿由来场景的定义在三维空间中是连续的,而最终显示的像素则是一个离散的二维数组,这是计算机屏幕产生锯齿的原因 ...

最详细的堆排序---排序算法，思路清晰动图讲解，五分钟搞懂！

堆排序

最详细的堆排序---排序算法，思路清晰动图讲解，五分钟搞懂！相关推荐

最新文章

热门文章