package com.xj.www.sort;
/**
 * 堆排序算法
 *
 * @author xiongjing
 *
 */
public class HeapSort {
      final static int SIZE = 10;
      // 堆排序算法具体实现
      public static void heap(int a[], int n) {
            int i, j, h, k, t;
            // 将a[0,n-1]建成大根堆
            for (i = n / 2 - 1; i >= 0; i--) {
                  // 第i个结点有右子树
                  while (2 * i + 1 < n) {
                        j = 2 * i + 1;
                        if ((j + 1) < n) {
                              // 左子树小于右子树，需要比较右子树
                              if (a[j] < a[j + 1]) {
                                    // 序号增加1，指向右子树
                                    j++;
                              }
                        }
                        // 比较i与j为序号的数据
                        if (a[i] < a[j]) {
                              // 交换数据
                              t = a[i];
                              a[i] = a[j];
                              a[j] = t;
                              // 堆被破坏，需要重新调整
                              i = j;
                        }
                        // 比较左右子结点均大则堆未破坏，不再需要调整
                        else {
                              break;
                        }
                  }
            }
            // 输出构成的堆
            System.out.print("原数据构成的堆：");
            for (h = 0; h < n; h++) {
                  System.out.print(" " + a[h]);
            }
            System.out.println("\n");
            for (i = n - 1; i > 0; i--) {
                  // 与第i个记录交换
                  t = a[0];
                  a[0] = a[i];
                  a[i] = t;
                  k = 0;
                  // 第i个结点有右子树
                  while (2 * k + 1 < i) {
                        j = 2 * k + 1;
                        if ((j + 1) < i) {
                              // 左子树小于右子树，则需要比较右子树
                              if (a[j] < a[j + 1]) {
                                    // 序号增加1，指向右子树
                                    j++;
                              }
                        }
                        // 比较i与j为序号的数据
                        if (a[k] < a[j]) {
                              // 交换数据
                              t = a[k];
                              a[k] = a[j];
                              a[j] = t;
                              // 堆被破坏，需要重新调整
                              k = j;
                        }
                        // 比较左右子节点均大则未破坏，不需要再调整
                        else {
                              break;
                        }
                  }
                  // 输出每步排序的结果
                  System.out.print("第" + (n - i) + "步排序结果：");
                  for (h = 0; h < n; h++) {
                        System.out.print(" " + a[h]);
                  }
                  System.out.print("\n");
            }
      }
      // 程序主入口
      public static void main(String[] args) {
            int[] shuzu = new int[SIZE];
            int i;
            for (i = 0; i < SIZE; i++) {
                  shuzu[i] = (int) (100 + Math.random() * (100 + 1));
            }
            System.out.println("排序前的数组为：");
            for (i = 0; i < SIZE; i++) {
                  System.out.print(shuzu[i] + " ");
            }
            System.out.print("\n");
            heap(shuzu, SIZE);
            System.out.println("排序后的数组为：");
            for (i = 0; i < SIZE; i++) {
                  System.out.print(shuzu[i] + " ");
            }
            System.out.print("\n");
      }
}