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堆排序

1.算法步骤:

  1. 根据初始输入数据,利用堆的调整算法siftDown()形成初始堆;
  2. 通过一系列的元素交换和重新调整堆进行排序。

2.代码实现:

public static void heapSort(int[] arr){
  for(int i=(arr.length-2)/2;i>=0;i--){
    siftDown(arr,i,arr.length-1);//从最后一个非叶节点开始,自上向下比较,形成最大堆
  }
  for(int i=arr.length-1;i>=0;i--){//从最后一个元素开始,将堆顶元素(即最大)与当前位置元素交换,同时保持当前位置以前的元素构成最大堆
    int tmp=arr[i];
    arr[i]=arr[0];
    arr[0]=tmp;
    siftDown(arr,0,i-1);
  }
}

public static void siftDown(int[] arr,int start,int end){
  int i=start,j=2*i+1;
  while(j<=end){
    int tmp=arr[i];
    if(j<end&&arr[j]<arr[j+1])
      j++;
    if(tmp>=arr[j]){
      break;
    }
    else{
      arr[i]=arr[j];
      arr[j]=tmp;
    if(2*j+1<=end){//如果没有到达最下层,则下移
      i=j;
      j=2*i+1;
    }
    else
      break;
  }
}

3.性能分析:

时间复杂度:O(nlogn)

空间复杂度:O(1)

堆排序