堆排序是一种效率较高的排序算法,其基本思想是将待排序序列构建成一个大顶堆,然后将堆顶元素与末尾元素交换,然后重新调整堆,重复此过程直到整个序列有序。
下面是Java实现堆排序的代码:
public class HeapSort {
public static void heapSort(int[] arr) {
int n = arr.length;
// 构建大顶堆
for (int i = n / 2 - 1; i >= 0; i--) {
heapify(arr, n, i);
}
// 将堆顶元素与末尾元素交换,然后调整堆
for (int i = n - 1; i >= 0; i--) {
int temp = arr[0];
arr[0] = arr[i];
arr[i] = temp;
heapify(arr, i, 0);
}
}
private static void heapify(int[] arr, int n, int i) {
int largest = i; // 初始化最大值为根节点
int left = 2 * i + 1; // 左子节点
int right = 2 * i + 2; // 右子节点
// 如果左子节点比最大值大,则更新最大值
if (left < n && arr[left] > arr[largest]) {
largest = left;
}
// 如果右子节点比最大值大,则更新最大值
if (right < n && arr[right] > arr[largest]) {
largest = right;
}
// 如果最大值不是根节点,则交换根节点和最大值,并递归调整堆
if (largest != i) {
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[largest];
arr[largest] = temp;
heapify(arr, n, largest);
}
}
// 测试代码
public static void main(String[] args) {
int[] arr = { 4, 10, 3, 5, 1 };
heapSort(arr);
System.out.println(Arrays.toString(arr)); // 输出:[1, 3, 4, 5, 10]
}
}
在主函数中,我们创建了一个待排序的数组arr,然后调用heapSort方法进行堆排序。最后打印排序后的数组。运行结果为[1, 3, 4, 5, 10]。