• 插入元素时间复杂度:o(log_2 n)
    • 最大堆堆顶为所有元素最大值,最小堆相反
    • 筛选法建堆从第n/2个位置开始

    堆排序基本思想及步骤

    堆排序适用于推出小根堆或大根堆,也就是序列中的元素要么全部递增排序要么全部递减排序,
    严书多用小根堆,步骤如下
    1.建堆==》将数组按层序建立二叉树
    2.以父子-左-右三元素为最小比较单位
    3.从第一个非叶结点开始(n/2下取整)从右到左、从下到上排序,
    例子
    图解排序算法(三)之堆排序 - dreamcatcher-cx - 博客园 (cnblogs.com)

    堆排序的基本思想是:将待排序序列构造成一个大顶堆,此时,整个序列的最大值就是堆顶的根节点。将其与末尾元素进行交换,此时末尾就为最大值。然后将剩余n-1个元素重新构造成一个堆,这样会得到n个元素的次小值。如此反复执行,便能得到一个有序序列了

    步骤一 构造初始堆。将给定无序序列构造成一个大顶堆(一般升序采用大顶堆,降序采用小顶堆)。

    a.假设给定无序序列结构如下

    https://images2015.cnblogs.com/blog/1024555/201612/1024555-20161217192038651-934327647.png

    https://images2015.cnblogs.com/blog/1024555/201612/1024555-20161217192038651-934327647.png

    2.此时我们从最后一个非叶子结点开始(叶结点自然不用调整,第一个非叶子结点 arr.length/2-1=5/2-1=1,也就是下面的6结点),从左至右,从下至上进行调整。

    https://images2015.cnblogs.com/blog/1024555/201612/1024555-20161217192209433-270379236.png

    4.找到第二个非叶节点4,由于[4,9,8]中9元素最大,4和9交换。

    https://images2015.cnblogs.com/blog/1024555/201612/1024555-20161217192854636-1823585260.png

    这时,交换导致了子根[4,5,6]结构混乱,继续调整,[4,5,6]中6最大,交换4和6。

    https://images2015.cnblogs.com/blog/1024555/201612/1024555-20161217193347886-1142194411.png

    此时,我们就将一个无需序列构造成了一个大顶堆。

    步骤二 将堆顶元素与末尾元素进行交换,使末尾元素最大。然后继续调整堆,再将堆顶元素与末尾元素交换,得到第二大元素。如此反复进行交换、重建、交换。

    a.将堆顶元素9和末尾元素4进行交换

    https://images2015.cnblogs.com/blog/1024555/201612/1024555-20161217194207620-1455153342.png

    b.重新调整结构,使其继续满足堆定义

    https://images2015.cnblogs.com/blog/1024555/201612/1024555-20161218153110495-1280388728.png

    c.再将堆顶元素8与末尾元素5进行交换,得到第二大元素8.

    https://images2015.cnblogs.com/blog/1024555/201612/1024555-20161218152929339-1114983222.png

    后续过程,继续进行调整,交换,如此反复进行,最终使得整个序列有序

    https://images2015.cnblogs.com/blog/1024555/201612/1024555-20161218152348229-935654830.png

    再简单总结下堆排序的基本思路:

    a.将无需序列构建成一个堆,根据升序降序需求选择大顶堆或小顶堆;

    b.将堆顶元素与末尾元素交换,将最大元素"沉"到数组末端;

    c.重新调整结构,使其满足堆定义,然后继续交换堆顶元素与当前末尾元素,反复执行调整+交换步骤,直到整个序列有序。

  • 相关阅读:
    学习MyBatis时报的错
    Day01
    PAT乙级01
    基于python-django框架的支付宝支付案例
    单线程与多线程的应用 --Python3
    Python异常 --Python
    有四个数字能组成多少个互不相同的三位数 --Python
    with as用法 --Python
    采用霍夫曼编码(Huffman)画出字符串各字符编码的过程并求出各字符编码 --多媒体技术与应用
    函数和代码复用 --Python
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/jeseesmith/p/16537177.html
Copyright © 2020-2023  润新知