4, 堆排序
(1)基本思想:堆排序是一种树形选择排序,是对直接选择排序的有效改进。
堆的定义如下:具有 n 个元素的序列(h1,h2,...,hn),当且仅当满足
(hi>=h2i,hi>=2i+1)或(hi<=h2i,hi<=2i+1)(i=1,2,...,n/2)时称之为堆。
在这里只讨论满足前者条件的堆。由堆的定义可以看出,堆顶元素(即第一个元
素)必为最大项(大顶堆)。完全二叉树可以很直观地表示堆的结构。堆顶为根,
其它为左子树、右子树。初始时把要排序的数的序列看作是一棵顺序存储的二叉
树,调整它们的存储序,使之成为一个堆,这时堆的根节点的数最大。然后将根
节点与堆的最后一个节点交换。然后对前面(n-1)个数重新调整使之成为堆。依
此类推,直到只有两个节点的堆,并对它们作交换,最后得到有 n 个节点的有序
序列。从算法描述来看,堆排序需要两个过程,一是建立堆,二是堆顶与堆的最
后一个元素交换位置。所以堆排序有两个函数组成。一是建堆的渗透函数,二是
反复调用渗透函数实现排序的函数。
(2)实例:
初始序列:46,79,56,38,40,84
建堆:
交换,从堆中踢出最大数
剩余结点再建堆,再交换踢出最大数
依次类推:最后堆中剩余的最后两个结点交换,踢出一个,排序完成。
(3)用 java 实现
import java.util.Arrays;
public class HeapSort {
int
public HeapSort(){
heapSort(a);
a[]={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,5,4,62,99,98,54,56,17,18,23,
34,15,35,25,53,51};
}
public void heapSort(int[] a){
System.out.println("开始排序");
int arrayLength=a.length;
//循环建堆
for(int i=0;i
buildMaxHeap(a,arrayLength-1-i);
//交换堆顶和最后一个元素
swap(a,0,arrayLength-1-i);
System.out.println(Arrays.toString(a));
}
}
private void swap(int[] data, int i, int j) {
// TODO Auto-generated method stub
int tmp=data[i];
data[i]=data[j];
data[j]=tmp;
}
//对data数组从0到lastIndex建大顶堆
private void buildMaxHeap(int[] data, int lastIndex) {
// TODO Auto-generated method stub
//从lastIndex处节点(最后一个节点)的父节点开始
for(int i=(lastIndex-1)/2;i>=0;i--){
//k保存正在判断的节点
int k=i;
//如果当前k节点的子节点存在
while(k*2+1<=lastIndex){
//k节点的左子节点的索引
int biggerIndex=2*k+1;
//如果biggerIndex小于lastIndex,即biggerIndex+1代表的k节点的
右子节点存在
if(biggerIndex
}
}
}
5.冒泡排序
(1)基本思想:在要排序的一组数中,对当前还未排好序的范围内的全部数,
自上而下对相邻的两个数依次进行比较和调整,让较大的数往下沉,较小的往上
冒。即:每当两相邻的数比较后发现它们的排序与排序要求相反时,就将它们互
换。
(2)实例:
(3)用 java 实现
public class bubbleSort {
public bubbleSort(){
int
a[]={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,5,4,62,99,98,54,56,17,18,23,
34,15,35,25,53,51};
int temp=0;
for(int i=0;i
a[j+1]){
temp=a[j];
a[j]=a[j+1];
a[j+1]=temp;
}
}
}
for(int i=0;i