29、堆排序

• 思路：

1、首先是初始化堆，建立從小到大的升序堆，只需要保證父節點的值大於相鄰的子節點值即可

2、將數組收尾換位置，確保最大的元素在數組的尾部。

3、此時從頭部元素開始調整堆，使他滿足從小到大的序列，以此執行2-3步，直到執行n-1次（n:數組的長度）

• 代碼：

  package heap;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Arrays;
import java.util.Date;

public class HeapSortDemo {
	//升序

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
//		int[] arr = {2,4,9,5,1};
//		HeapSortDemo heapSortDemo = new HeapSortDemo();
//		heapSortDemo.heapSort(arr);
//		System.out.println(Arrays.toString(arr));
		HeapSortDemo heapSortDemo = new HeapSortDemo();
		
		int[] arr = new int[8000000];
		for(int i = 0; i < arr.length; i++) {
			arr[i] = (int)(Math.random()*80000000);
		}
		Date date1 = new Date();
		SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
		String datasString1 = simpleDateFormat.format(date1);
		System.out.println("排序前："+datasString1);
		
		
		heapSortDemo.heapSort(arr);
		
		Date date2 = new Date();
		String datasString2 = simpleDateFormat.format(date2);
		System.out.println("排序後："+datasString2);

	}
	
	public void heapSort(int[] arr) {
		if(arr.length == 0) {
			return;
		}
		int temp;
		//1、初始化大頂堆
		for(int i = arr.length/2-1; i >= 0; i--) {
			adjustHeap(arr, i, arr.length);
		}
		//2、將收尾元素交換，並重新調整堆
		for (int i = arr.length-1 ; i > 0; i--) {
//			System.out.println(Arrays.toString(arr));
			//將收尾元素交換
			temp = arr[0];
			arr[0] = arr[i];
			arr[i] = temp;
			//並重新調整堆
			adjustHeap(arr, 0, i);		
		}
		
	}
	
	
	
	//構建以i爲父節點的大頂推（局部的大頂堆）
	/**
	 * 
	 * @param arr 待排序的數組
	 * @param i  父節點在數組中的下標
	 * @param length  數組長度
	 */
	public void adjustHeap(int[] arr, int i, int length) {
		int temp = arr[i];
		//左子樹節點：k = i*2+1
		for(int k = i*2+1; k < length; k = k*2+1 ) {
			if(k+1 < length && arr[k+1] > arr[k]) {
				k++;
			}
			if(arr[k] > temp) {
				arr[i] = arr[k];
				i = k;			
			}else {
				break;
			}		
		}
		//將父節點放在合適的位置
		arr[i] = temp;
	}

}