public class HeapSort { 
 
  public static void main(String[] args) { 
    int[] arr = { 50, 10, 90, 30, 70, 40, 80, 60, 20 }; 
    System.out.println("排序之前："); 
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) { 
      System.out.print(arr[i] + " "); 
    } 
 
    // 堆排序 
    heapSort(arr); 
 
    System.out.println(); 
    System.out.println("排序之后："); 
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) { 
      System.out.print(arr[i] + " "); 
    } 
  } 
 
  /** 
   * 堆排序 
   */ 
  private static void heapSort(int[] arr) {  
    // 將待排序的序列構(gòu)建成一個(gè)大頂堆 
    for (int i = arr.length / 2; i >= 0; i--){  
      heapAdjust(arr, i, arr.length);  
    } 
     
    // 逐步將每個(gè)最大值的根節(jié)點(diǎn)與末尾元素交換，并且再調(diào)整二叉樹(shù)，使其成為大頂堆 
    for (int i = arr.length - 1; i > 0; i--) {  
      swap(arr, 0, i); // 將堆頂記錄和當(dāng)前未經(jīng)排序子序列的最后一個(gè)記錄交換 
      heapAdjust(arr, 0, i); // 交換之后，需要重新檢查堆是否符合大頂堆，不符合則要調(diào)整 
    } 
  } 
 
  /** 
   * 構(gòu)建堆的過(guò)程 
   * @param arr 需要排序的數(shù)組 
   * @param i 需要構(gòu)建堆的根節(jié)點(diǎn)的序號(hào) 
   * @param n 數(shù)組的長(zhǎng)度 
   */ 
  private static void heapAdjust(int[] arr, int i, int n) { 
    int child; 
    int father;  
    for (father = arr[i]; leftChild(i) < n; i = child) { 
      child = leftChild(i); 
       
      // 如果左子樹(shù)小于右子樹(shù)，則需要比較右子樹(shù)和父節(jié)點(diǎn) 
      if (child != n - 1 && arr[child] < arr[child + 1]) { 
        child++; // 序號(hào)增1，指向右子樹(shù) 
      } 
       
      // 如果父節(jié)點(diǎn)小于孩子結(jié)點(diǎn)，則需要交換 
      if (father < arr[child]) { 
        arr[i] = arr[child]; 
      } else { 
        break; // 大頂堆結(jié)構(gòu)未被破壞，不需要調(diào)整 
      } 
    } 
    arr[i] = father; 
  } 
 
  // 獲取到左孩子結(jié)點(diǎn) 
  private static int leftChild(int i) { 
    return 2 * i + 1; 
  } 
   
  // 交換元素位置 
  private static void swap(int[] arr, int index1, int index2) { 
    int tmp = arr[index1]; 
    arr[index1] = arr[index2]; 
    arr[index2] = tmp; 
  } 
}