堆排序-Java面试指南

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堆排序算法是一种高效的排序算法，它基于二叉堆数据结构实现。以下是使用Java编写堆排序算法的步骤：

将无序数组构建成二叉堆结构，使用最大堆（Max Heap）或最小堆（Min Heap）。

交换堆顶元素和最后一个元素，然后将新的堆顶元素下沉（Max Heap）或上浮（Min Heap），以维持堆结构。

重复步骤2，直到堆中所有元素都排好序。

以下是一个Java实现的示例代码：

```java
public class HeapSort {
    
    public static void sort(int arr[]) {
        int n = arr.length;

// 构建最大堆
        for (int i = n / 2 - 1; i >= 0; i--) {
            heapify(arr, n, i);
        }

// 一个个从堆中取出元素
        for (int i = n - 1; i > 0; i--) {
            // 将堆顶元素与当前未排序的最后一个元素交换
            int temp = arr[0];
            arr[0] = arr[i];
            arr[i] = temp;

// 重新构建最大堆
            heapify(arr, i, 0);
        }
    }

private static void heapify(int arr[], int n, int i) {
        int largest = i;
        int left = 2 * i + 1;
        int right = 2 * i + 2;

// 如果左子树比根节点大，则更新最大值索引
        if (left < n && arr[left] > arr[largest]) {
            largest = left;
        }

// 如果右子树比根节点大，则更新最大值索引
        if (right < n && arr[right] > arr[largest]) {
            largest = right;
        }

// 如果最大值不是根节点，则交换根节点和最大值
        if (largest != i) {
            int temp = arr[i];
            arr[i] = arr[largest];
            arr[largest] = temp;

// 递归地堆化子树
            heapify(arr, n, largest);
        }
    }

public static void main(String args[]) {
        int arr[] = { 12, 11, 13, 5, 6, 7 };
        HeapSort.sort(arr);

System.out.println("排序后的数组：");
        for (int i = 0; i < arr.length; ++i) {
            System.out.print(arr[i] + " ");
        }
    }
}
```

以上代码中，sort()方法使用最大堆实现堆排序，heapify()方法用于堆化子树，main()方法用于测试排序结果。