最近開始學習排序的相關知識，計劃以後每天都要整理一個排序的演算法。

其中最需要注意的就是：

根據根結點i（i為陣列中的下標）來計算其左右孩子的座標時，left = i * 2 + 1, right = i * 2 + 2， 因為根節點是從陣列0位置開始的。

import java.util.Arrays;

/**
 * 堆排序的介紹：
 * 堆排序對於記錄數較少的檔案並不提倡，但對n較大的檔案還是很有效的。
 * 其最壞情況下的時間複雜度為：O(nlogn)， 在最好情況下，時間複雜度為：O(1).
 * 堆排序是不穩定的排序。
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 *堆排序的具體過程：
 * 1 、首先從第一個非葉子節點開始，比較當前節點和其孩子節點，將最大的元素放在當前節點，交換當前節點和最大節點元素。
 * 2 、將當前元素前面所有的元素都進行1的過程，這樣就生成了最大堆
 * 3 、將堆頂元素和最後一個元素交換，列表長度減1。由此無序區減1，有序區加1
 * 4 、剩餘元素重新調整建堆
 * 5 、 繼續3和4，直到所有元素都完成排序
 *
 *
 **/

public class HeapSort{
	
	public static void heapSort(int[] num){
		if(num == null) return;
		
		int len = num.length;
		
		buildHeap(num, len);
		
		/**每次將堆頂元素放到陣列最後的位置*/
		while(len > 1){
			swap(num, len - 1, 0);
			len --;
			adjustHeap(num, len, 0);
		}
	}

	
	/**將一個無序的陣列構建成一個大頂堆*/
	private static void buildHeap(int[] num, int len) {
		
		/**begin為最後一個根節點在陣列中的下標*/
		int begin = len / 2 -1;
		
		/**依次遍歷每一個根節點，通過調整，使每一個根節點都比它的孩子結點大*/
		for(int i = begin; i >= 0; i--){
			adjustHeap(num, len, i);
		}
	}


	/**調整根節點和孩子結點的位置，使其滿足大頂堆*/
	private static void adjustHeap(int[] num, int len, int i) {
		/**獲取下標為i的根節點的左孩子和右孩子在陣列中的下標*/
		int leftChild = i * 2 + 1;
		int rightChild = i * 2 + 2;
		
		/**將本次調整的最大值下標暫時記為i*/
		int max = i;
		

		while(leftChild < len || rightChild < len){
			/**如果num[max]的左孩子num[leftChild]比max大,將leftChild暫存在max中*/
			if(leftChild < len && num[max] < num[leftChild]){
				max = leftChild;
			}
			
			/**如果num[max]的右孩子num[rightChild]比max大,將rightChild暫存在max中*/
			if(rightChild < len && num[max] < num[rightChild]){
				max = rightChild;
			}
			
			/**如果在前面的運算中，發生過賦值*/
			if(i != max){
				swap(num, max, i);
				
				i = max;
				leftChild = i * 2 + 1;
				rightChild = i * 2 + 2;
			}else{
				break;
			}
		}//while(leftChild < len || rightChild < len)
	}//private static void adjustHeap()


	/**將陣列中num[x]和num[y]位置交換*/
	private static void swap(int[] num, int x, int y) {
		num[x] = num[x] ^ num[y];
		num[y] = num[x] ^ num[y];
		num[x] = num[x] ^ num[y];
		
	}
	
	
	public static void main(String[] args) {
		int[] num = {0, 9, 7, 0, 0, 6, -40, 200};
		HeapSort.heapSort(num);
		System.out.println(Arrays.toString(num));
		
	}
}