最容易理解的堆排序升级版——Java实现

需求分析：要求将给定的无序数组有序化
思路：循环删除堆顶元素，直到堆空，将堆顶元素记录到结果数组中

remove函数：删除并返回堆顶元素（用array[lastIndex]覆盖array[0]，再将array[lastIndex]赋值为0，并下滤array[0]).

方法：

static int lastIndex;
public static int[] heapSort2(int[] array){
        int[] result = new int[array.length];
        int cnt = array.length;
        int j = 0;
        heapify(array);     //批量建堆
        lastIndex = array.length-1;
        while(cnt-- > 0){
            result[j++] = remove(array);
        }
        return result;
    }
public static void siftDown(int index, int[] array) {
        int element = array[index];
        int half = array.length >> 1;
        // 第一个叶子节点的索引 == 非叶子节点的数量
        // index < 第一个叶子节点的索引
        // 必须保证index位置是非叶子节点
        while (index < half) {
            // index的节点有2种情况
            // 1.只有左子节点
            // 2.同时有左右子节点

            // 默认为左子节点跟它进行比较
            int childIndex = (index << 1) + 1;
            int child = array[childIndex];

            // 右子节点
            int rightIndex = childIndex + 1;

            // 选出左右子节点最大的那个
            if (rightIndex < array.length && array[rightIndex] > child) {
                child = array[childIndex = rightIndex];
            }

            if (element >= child) break;

            // 将子节点存放到index位置
            array[index] = child;
            // 重新设置index
            index = childIndex;
        }
        array[index] = element;
    }

    /**
     * 批量建堆
     * @param array
     * @param
     */
    //自下而上的下滤
    public static void heapify(int[] array){

        for (int i = (array.length >>1) - 1; i >= 0; i--){
            siftDown(i,array);
        }
    }
    /*
    删除堆顶元素，并返回
     */
    public static int remove(int[] array){
        emptyCheck(array);
        int rtn = array[0];
        array[0] = array[lastIndex];
        array[lastIndex] = 0;
        lastIndex--;
        siftDown(0,array);
        return rtn;
    }
    
    public static void emptyCheck(int[] array){
        if (array.length == 0){
            throw new IndexOutOfBoundsException("Heap is empty");

        }
    }

主函数：

public static void main(String[] args){

        int[] arr = {1,3,5,2,4,7,8};
        System.out.println(Arrays.toString(heapSort2(arr)));


    }

运行结果：