题目描述

给你一个整数数组 nums，请你将该数组升序排列。

样例描述

示例 1：

输入：nums = [5,2,3,1]
输出：[1,2,3,5]
示例 2：

输入：nums = [5,1,1,2,0,0]
输出：[0,0,1,1,2,5]

思路

手撕堆排序

1. 堆调整，先将整个数组调整为最大堆，就是从末尾开始来调整，使得满足最大堆的性质：父节点大于两个儿子结点
2. 调整的具体实现：从当前结点开始往下调整，找出左右孩子结点较大的再和父节点比较，如果比父节点大，就交换，否则直接退出。迭代当前结点为孩子结点，只要在范围内就继续遍历
3. 调整，从最后一个非叶子结点（len - 1 / 2）开始调整

代码

class Solution {
    public int[] sortArray(int[] nums) {
        int len = nums.length;
        //先调整一遍，整理成堆
        heapify(nums);
        //循环保证,[0, i]堆有序
        for (int i = len - 1; i >= 1; ) {
            //将堆顶元素换到末尾
            swap(nums, 0, i);
            //下次待排序区间为[0, i - 1]，逐步减少堆有序的部分
            i --;
            //调整刚加入到堆顶的元素，让堆整体满足最大堆性质
            siftDown(nums, 0, i);
        }
        return nums;
    }

    public void heapify(int []nums) {
        int len = nums.length;
        //从第一个非叶子结点位置(len - 1 / 2)开始调整，每次调整的范围是[i, len - 1] 
        for (int i = (len - 1) / 2; i >= 0; i -- ) {
            siftDown(nums, i, len - 1);
        }
    }

    public void siftDown(int []nums, int k, int end) {
        //k为当前位置，end为最大的范围
        //先判断左儿子是否在范围内
        while (2 * k + 1 <= end) {
            //由于要变化，所以先存储左儿子
            int j = 2 * k + 1;
            //判断右儿子是否在单位内，先左右孩子比较找出较大的
            if (j + 1 <= end && nums[j + 1] > nums[j]) {
                j ++;
            }
            //如果比父节点大，就交换，否则退出
            if (nums[j] > nums[k]) {
                swap(nums, j, k);
            } else {
                break;
            }
            //迭代往下，让当前结点变成儿子结点
            k = j;
        }
    }

    public void swap(int[] nums, int i, int j) {
        int t = nums[i];
        nums[i] = nums[j];
        nums[j] = t;
    }
}