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堆排序问题

堆排序问题

作者: 古水木 | 来源:发表于2020-07-23 21:45 被阅读0次

堆排序问题

最近回顾算法,看了一下堆排序的原理,有点小疑问,求大神解答。

具体问题如下:
以升序为例,我们需要构建一个大顶堆,在构建过程中,我们需要对每一个非叶子节点进行及其左右子节点进行比较,找到其最大值,并进行相应的交换。而在每次交换完成后,又需要对交换了的子节点再进行一次交换。
有一个无序数组[4,6,8,5,9],构建的顺序二叉树如图。


我们需要将6和9交换,得到结果如图:
image.png
然后将4和9交换得到结果如图:
image.png
问题来了,此时我们其实已经得到了堆顶元素最大值9,其实可以直接将它与6进行交换,然后再对剩余部分进行上述操作,那么我们为什么还要去将4和6进行交换,得到一个标准的大顶堆,然后再将4和9交换呢?

更新:搞清楚了来龙去脉,一下是用java的堆排序代码

package Sort;

import java.util.Arrays;

public class HeapSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {4, 6, 8, 5, 9};
        heapSort(arr);
    }

    public static void heapSort(int[] arr) {
        int temp = 0;
        //1.第一次遍历完成之后就得到一个大顶堆
        for (int i = arr.length - 1; i >= 0; i--) {//从倒数第一个非叶子节点开始遍历
            adjustHeap(arr, i, arr.length);
        }
        //2.得到大顶堆后,将堆顶元素与末尾元素交换
        for (int i = arr.length - 1; i > 0; i--) {
            temp = arr[i];
            arr[i] = arr[0];
            arr[0] = temp;
            //3.继续从堆顶元素开始向下交换
            adjustHeap(arr, 0, i);
        }
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
    /**
     * @param arr 原数组
     * @param i   需要调整的非叶子节点数组索引
     * @param len 未完成排序的数组数组长度,len在逐渐减少
     */
    public static void adjustHeap(int[] arr, int i, int len) {
        int temp = arr[i];
        for (int k = 2 * i + 1; k < len; k = k * 2 + 1) {//k为左子节点
            if (k + 1 < len && arr[k] < arr[k + 1]) {//左子节点小于右子节点
                k++;//将指针移到右子节点
            }
            if (arr[k] > temp) {//如果子节点值大于父节点,则应该交换
                arr[i] = arr[k];
                i = k;
            } else {
                break;
            }
        }
        arr[i] = temp;//将temp值放到调整后的位置
    }
}

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