Java 堆排序代码

时间: 2023-08-19 19:14:59 浏览: 58
### 回答1: Java 中的堆排序是一种比较快速的排序算法,它的时间复杂度为 O(nlogn),其中 n 是要排序的数组的长度。它的基本思想是:将数组中的元素构建成一个大根堆,然后依次将堆顶元素(也就是最大的元素)与末尾元素交换,再重新构建大根堆,以此类推,直到整个数组有序。 以下是 Java 中的堆排序代码: ``` public void heapSort(int[] arr) { // 构建大根堆 for (int i = arr.length / 2 - 1; i >= 0; i--) { adjustHeap(arr, i, arr.length); } // 堆排序 for (int j = arr.length - 1; j > 0; j--) { // 将堆顶元素与末尾元素交换 swap(arr, 0, j); // 重新调整为大根堆 adjustHeap(arr, 0, j); } } /** * 调整大根堆 */ public void adjustHeap(int[] arr, int i, int len) { // 将当前节点的值保存到临时变量中 int temp = arr[i]; // k 指向当前节点的左子节点 for (int k = i * 2 + 1; k < len; k = k * 2 + 1) { // 如果当前节点的右子节点存在,并且大于左子节点,则指向右子节点 if (k + 1 < len && arr[k] < arr[k + 1]) { k++; } // 如果子节点大于父节点,则交换 if (arr[k] > temp) { arr[i] = arr[k]; i = k; } ### 回答2: 堆排序(Heap Sort)是一种通过构建最大堆或最小堆来实现的排序算法,它的平均时间复杂度为O(nlogn)。 下面是Java语言实现堆排序的代码: ``` public class HeapSort { public static void heapSort(int arr[]) { int n = arr.length; // 从最后一个非叶子节点开始构建最大堆 for (int i = n / 2 - 1; i >= 0; i--) { heapify(arr, n, i); } // 依次将最大的元素交换到数组末尾,并重新构建最大堆 for (int i = n - 1; i >= 0; i--) { int temp = arr[0]; arr[0] = arr[i]; arr[i] = temp; heapify(arr, i, 0); } } // 调整以root为根节点的子树成为最大堆 public static void heapify(int arr[], int size, int root) { int largest = root; // 初始化最大元素为根节点 int left = 2 * root + 1; // 左子节点的索引 int right = 2 * root + 2; // 右子节点的索引 // 如果左子节点大于根节点,将最大元素索引更新为左子节点 if (left < size && arr[left] > arr[largest]) { largest = left; } // 如果右子节点大于根节点,将最大元素索引更新为右子节点 if (right < size && arr[right] > arr[largest]) { largest = right; } // 如果最大元素不是根节点,则交换根节点和最大元素,并继续调整子树 if (largest != root) { int temp = arr[root]; arr[root] = arr[largest]; arr[largest] = temp; heapify(arr, size, largest); } } public static void main(String args[]) { int arr[] = {56, 23, 12, 78, 45, 10, 45}; heapSort(arr); System.out.println("排序后的数组:"); for (int i = 0; i < arr.length; i++) { System.out.print(arr[i] + " "); } } } ``` 以上代码定义了一个`HeapSort`类,其中包含了一个`heapSort`方法和一个`heapify`方法。`heapSort`方法用于执行堆排序算法,而`heapify`方法用于调整以某个节点为根节点的子树,使其成为最大堆。 在`heapSort`方法中,首先从最后一个非叶子节点开始构建最大堆。然后,依次将最大的元素与数组末尾交换,并重新构建最大堆。最后,输出排序后的数组。 在`main`方法中,我们定义了一个待排序的数组,并调用`heapSort`方法对其进行排序。最后,输出排序后的数组。 以上是Java中实现堆排序的代码。 ### 回答3: Java 堆排序是一种使用堆数据结构进行排序的算法。下面是一个简单的Java实现: ```java import java.util.Arrays; public class HeapSort { public static void heapSort(int[] array) { int n = array.length; // 构建最大堆 for (int i = n / 2 - 1; i >= 0; i--) heapify(array, n, i); // 从堆顶开始不断将最大元素移至数组末尾 for (int i = n - 1; i >= 0; i--) { // 交换堆顶元素与当前末尾元素 int temp = array[0]; array[0] = array[i]; array[i] = temp; // 对剩余元素重新构建最大堆 heapify(array, i, 0); } } // 将数组中的元素构建为最大堆 public static void heapify(int[] array, int n, int i) { int largest = i; // 初始化堆顶元素为最大值 int left = 2 * i + 1; // 左子节点的索引位置 int right = 2 * i + 2; // 右子节点的索引位置 // 如果左子节点大于根节点,将largest设置为左子节点 if (left < n && array[left] > array[largest]) largest = left; // 如果右子节点大于当前最大值,将largest设置为右子节点 if (right < n && array[right] > array[largest]) largest = right; // 如果largest不是根节点,将largest与根节点交换,并继续构建最大堆 if (largest != i) { int swap = array[i]; array[i] = array[largest]; array[largest] = swap; heapify(array, n, largest); } } public static void main(String[] args) { int[] array = {10, 7, 8, 9, 1, 5}; heapSort(array); System.out.println(Arrays.toString(array)); } } ``` 上述代码实现了堆排序。首先,它使用构建最大堆的函数 `heapify` 将输入数组构建为最大堆。然后,在每次循环中,将堆顶元素(即最大值)与当前数组末尾元素交换,然后对剩余元素重新构建最大堆。通过这样的迭代过程,最终得到一个有序的数组。 在主函数中,我创建了一个测试数组并调用堆排序函数 `heapSort`。最后,通过使用 `Arrays.toString()` 函数将排序结果打印出来。

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