————————————
如图中所示,我们把原本的冠军选手5排除掉,在四分之一决赛和他同一组的选手6就自然获得了直接晋级。
接下来的半决赛,选手7打败选手6晋级;在总决赛,选手7打败选手3晋级,成为了新的冠军。
因此我们可以判断出,选手7是总体上的亚军。
假如给定如下数组,要求从小到大进行升序排列:
第一步,我们根据数组建立一颗满二叉树,用于进行“锦标赛式”的多层次比较。数组元素位于二叉树的叶子结点,元素数量不足时,用空结点补齐。
第二步,像锦标赛那样,让相邻结点进行两两比较,把数值较小的结点“晋升“到父结点。
如此一来,树的根结点一定是值最小的结点,把它复制到原数组的最左侧:
第三步,删除原本的最小结点,也就是值为1的结点。然后针对该结点所在路径,进行重新比较和刷新。
如此一来,树的根结点换成了第二小的结点,把它复制到原数组的下一个位置:
第四步,删除原本第二小的结点,也就是值为2的结点。然后针对该结点所在路径,进行重新比较和刷新。
如此一来,树的根结点换成了第三小的结点,把它复制到原数组的下一个位置:
像这样不断删除剩余的最小结点,局部刷新二叉树,最终完成了数组的升序排列:
public class TournamentSort { public static void tournamentSort(int[] array) { Node[] tree = buildTree(array); for(int i=0; i<array.length; i++){ array[i] = tree[0].data; if(i<array.length-1) { //当前最小元素所对应的叶子结点置空 tree[tree[0].index] = null; //重新选举最小元素 updateTree(tree[0].index, tree); } } } //排序前为数组构建二叉树,并选举最小值到树的根结点 public static Node[] buildTree(int[] array) { //计算叶子层的结点数 int leafSize = nearestPowerOfTwo(array.length); //计算二叉树的总结点数 int treeSize = leafSize * 2 - 1; Node[] tree = new Node[treeSize]; //填充叶子结点 for(int i=0; i<array.length; i++){ tree[i+leafSize-1] = new Node(i+leafSize-1, array[i]); } //自下而上填充非叶子结点 int levelSize = leafSize; int lastIndex = treeSize-1; while(levelSize > 1){ for(int i=0; i<levelSize; i+=2){ Node right = tree[lastIndex-i]; Node left = tree[lastIndex-i-1]; Node parent = left; if(left != null && right != null) { parent = left.data<right.data?left:right; }else if (left == null){ parent = right; } if(parent != null){ int parentIndex = (lastIndex-i-1)/2; tree[parentIndex] = new Node(parent.index, parent.data); } } lastIndex -= levelSize; levelSize = levelSize/2; } return tree; } //重新选举最小元素 public static void updateTree(int index, Node[] tree){ while(index != 0){ Node node = tree[index]; Node sibling = null; if((index&1) == 1){ //index为奇数,该结点是左孩子 sibling = tree[index+1]; }else { //index为偶数,该结点是右孩子 sibling = tree[index-1]; } Node parent = node; int parentIndex = (index-1)/2; if(node != null && sibling != null) { parent = node.data<sibling.data?node:sibling; }else if (node == null){ parent = sibling; } tree[parentIndex] = parent==null ? null : new Node(parent.index, parent.data); index = parentIndex; } } //获得仅大于number的完全平方数 public static int nearestPowerOfTwo(int number) { int square = 1; while(square < number){ square = square<<1; } return square; } //结点类 private static class Node { int data; int index; Node(int index, int data){ this.index = index; this.data = data; } } public static void main(String[] args) { int[] array = {9,3,7,1,5,2,8,10,11,19,4}; tournamentSort(array); System.out.println(Arrays.toString(array)); } }
在这段代码中,二叉树的存储方式并非传统的链式存储,而是采用数组进行存储。因此,该二叉树的每一个父结点下标,都可以由(孩子下标-1)/2 来获得。
网络异常,图片无法展示
|
网络异常,图片无法展示
|
网络异常,图片无法展示
|
网络异常,图片无法展示
|