堆排序算法实现

关于堆排序算法的思想，网上有很多介绍，这里不再解释，这里提供了两个Java类，读者可以把类潜入到自己的程序中，直接调用，免去了重新编写堆排序的过程。

分为两个堆排序接口，一个是数组从下标1开始存储的堆排序类Duisort1，另一个是从下标0开始存储的堆排序类Duisort2,具体的Java代码如下：

 1 import java.util.*;                                              //导入包
 2   //这个类的堆排序元素是从下标1开始的
 3  class Duisort1 {                                                //从小到大建立大头堆，从大到小建立小头堆
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 5     public static void heapadjust(int H[],int s,int m){         //堆调整方法，每调整一次的时间复杂度为O(logn)
 6         int j,k;
 7         int rc=H[s];
 8         for( j=2*s;j<=m;j*=2)                                   //建立大头堆
 9         {
10             if(j<m && H[j]<H[j+1])++j;
11             if(rc>=H[j])break;
12             H[s]=H[j];
13             s=j;
14         }
15         H[s]=rc;
16     }
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18     public static void duisort(int array[]){                   //堆排序方法
19         for(int i=(array.length-1)/2;i>=1;--i)                 //建立初始堆，时间复杂度为O(n)
20             heapadjust(array,i,array.length-1);
21
22         for(int i=array.length-1;i>0;i--)                      //堆排序，时间复杂度为O(nlogn)
23         {
24             int t=array[1];                                    //将堆头与堆尾元素对换
25             array[1]=array[i];
26             array[i]=t;
27             heapadjust(array,1,i-1);                           //对换完，重新调整堆
28         }
29     }
30
31 }
32  //这个类的堆排序元素是从下标0开始的
33   class Duisort2 {                                             //从小到大建立大头堆，从大到小建立小头堆
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35         public static void heapadjust(int H[],int s,int m){    //堆调整方法，每调整一次的时间复杂度为O(logn)
36             int j,k;
37             int rc=H[s];
38             for( j=2*s+1;j<=m;j*=2)                            //建立大头堆
39             {
40                 if(j<m && H[j]<H[j+1])++j;                     //堆调整方法，每调整一次的时间复杂度为O(logn)
41                 if(rc>=H[j])break;
42                 H[s]=H[j];
43                 s=j;
44             }
45             H[s]=rc;
46         }
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48         public static void duisort(int array[]){               //堆排序方法
49             for(int i=(array.length-1)/2;i>=0;--i)             //建立初始堆，时间复杂度为O(n)
50                 heapadjust(array,i,array.length-1);
51
52             for(int i=array.length-1;i>0;i--)                  //堆排序，时间复杂度为O(nlogn)
53             {
54                 int t=array[0];                                //将堆头与堆尾元素对换
55                 array[0]=array[i];
56                 array[i]=t;
57                 heapadjust(array,0,i-1);                       //对换完，重新调整堆
58             }
59         }
60   }
61
62  public class Test{                                             //测试类
63      public static void main(String[] args) {
64           Scanner scan=new Scanner(System.in);
65           int n=scan.nextInt();                                 //从键盘接受要排序的个数
66           int array1[]=new int[n+1];                            //下标从1开始存数据的数组
67           int array2[]=new int[n];                              //下标从0开始存数据的数组
68           System.out.print("排序前的数组：");
69           for(int i=1;i<=n;i++)                                 //输出排序前的数组
70           {
71             array1[i]=0+(int)(Math.random()*(100-0+1));         //随机生成0~100之间的整数
72             array2[i-1]=array1[i];
73             System.out.print(array1[i]+",");
74           }
75               System.out.println();
76
77               Duisort1.duisort(array1);                         //调用堆排序，从下标1开始
78               Duisort2.duisort(array2);                         //调用堆排序，从下标0开始
79
80               System.out.print("排序后的数组（数组下标从1开始）：");    //输出排序结果
81               for(int i=1;i<=n;i++)
82                   System.out.print(array1[i]+",");
83               System.out.println();
84               System.out.print("排序后的数组（数组下标从0开始）：");
85               for(int i=0;i<n;i++)
86                   System.out.print(array2[i]+",");
87         }
88  }

在程序执行后，从键盘上输入10，输出结果为：
排序前的数组：10,28,46,70,36,53,84,4,0,11,
排序后的数组（数组下标从1开始）：0,4,10,11,28,36,46,53,70,84,
排序后的数组（数组下标从0开始）：0,4,10,11,28,36,46,53,70,84,