[数据结构与算法]排序算法 - 堆排序

思路

1. 把数组构造成一个大（或小）顶堆，最大（或最小）的值在最上面
2. 然后把堆顶和末尾元素交换，这样，最后一个元素就成了最大的（或最小的）
3. 然后对剩下的length-1个数再进行构建大顶堆，然后再交换，以此类推，直到剩下最后一个元素，则所有元素均排序完毕

Code

public class HeapSort {
    public void sort(int[] arr) {
        if (ArrayUtils.isEmpty(arr) || arr.length == 1) {
            return;
        }
        //构建大顶堆
        for (int i = arr.length / 2 - 1; i >= 0; i--) {
            //从最后一个非叶子结点开始往前遍历
            adjustHeap(arr, i, arr.length);
        }
        //交换堆顶和末尾元素，重新构建大顶堆
        for (int j = arr.length - 1; j > 0; j--) {
            swap(arr, 0, j);
            adjustHeap(arr, 0, j);
        }
    }

    private void adjustHeap(int[] arr, int i, int length) {
        //从当前结点的左叶子结点开始，并重新构建其叶子结点
        for (int k = 2 * i + 1; k < length; k = 2 * k + 1) {
            //找出左右叶子结点中大的一个
            if (k + 1 < length && arr[k] < arr[k + 1]) {
                k++;
            }
            //和叶子结点比较大小，如果大于叶子结点交换位置
            if (arr[i] < arr[k]) {
                swap(arr, i, k);
                i = k;
            } else {
                //结束
                break;
            }
        }
    }

    private void swap(int[] arr, int index, int target) {
        int temp = arr[index];
        arr[index] = arr[target];
        arr[target] = temp;
    }
}