今天模擬了一下堆相關的操作,具體步驟不一一詳解了,網上有很多文字描述,下面是數組實現的堆排序操作
package Heap;
public class BigHeapSort { //大根堆,arr[0]表示堆長度
public static void main(String[] args) {
int SIZE = 100;
int[] arr = new int[SIZE];
arr[0] = 4;
arr[1] = 1;
arr[2] = 2;
arr[3] = 3;
arr[4] = 4;
init(arr);
add(arr, 5);
add(arr, 6);
del(arr);
for (int i = 0; i <= arr[0]; i++) {
System.out.print(arr[i]+" ");
}
System.out.println();
//-----------------------------------這個地方用 foreach 輸出arr,爲什麼結果完全不對?? 必須用for
//---------------------------------------------------------
heapSort(arr);
for (int i = 0; i <= arr[0]; i++) {
System.out.print(arr[i]+" ");
}
System.out.println();
init(arr);
for (int i = 0; i <= arr[0]; i++) {
System.out.print(arr[i]+" ");
}
System.out.println();
}
static void init(int[] arr){ //初始化堆
int k = arr[0]/2;
for (int i = k; i > 0; i--) {
adjust(arr, i);
}
System.out.println("init-----");
}
static void adjust(int[] arr, int k){ //調整第k個元素,下表也是k
if(k == 0)
return;
if(2*k > arr[0])
return;
if(2*k == arr[0]){
int next = swap(arr, k, 2*k);
if(next != k){
adjust(arr, next);
}
}
if(2*k+1 <= arr[0]){
int next = swap(arr, k, 2*k, 2*k+1);
if(next != k){
adjust(arr, next);
}
}
}
static void heapSort(int [] arr){ //del時,最後一個元素重新賦值爲原來的對頂元素即可
int temp = arr[0];
while(arr[0] >0){
int result = arr[1];
arr[1] = arr[arr[0]];
arr[arr[0]] = result;
arr[0]--;
adjust(arr, 1);
}
arr[0] = temp; //將長度還原
}
static int del(int[] arr){ //刪除元素,最後一個元素放到對頂,並向下調整
if(arr[0] == 0)
return -0;
int result = arr[1];
arr[1] = arr[arr[0]];
arr[arr[0]] = 0;
arr[0]--;
adjust(arr, 1);
return result;
}
static boolean add(int[] arr, int x){ //添加元素,在最後一個後面添加,並向上調整
if(arr[0] == arr.length-1)
return false;
arr[0]++;
arr[arr[0]] = x;
int flag = arr[0]/2;
while(flag >= 1){ //flag 表示第幾個數,起始值爲1
if(arr[flag] < x){
adjust(arr, flag);
flag = flag/2;
}
else{
break;
}
}
return true;
}
static int swap(int[] arr, int a ,int b){
if(arr[a] < arr[b]){
int temp = arr[b];
arr[b] = arr[a];
arr[a] = temp;
return b;
}
return a;
}
static int swap(int[] arr, int a,int b,int c){
int max = arr[a] > arr[b] && arr[a] > arr[c] ? a : (arr[b] > arr[c]) ? b : c; //標記哪個元素被換過,便於ajust中遞歸調整
if(max == a)
return max;
else if(max == b){
int temp = arr[max];
arr[max] = arr[a];
arr[a] = temp;
return max;
}
else{
int temp = arr[max];
arr[max] = arr[a];
arr[a] = temp;
return max;
}
}
}