七、C#堆排序算法

简介

堆排序是一种高效的排序算法,基于二叉堆数据结构实现。它具有稳定性、时间复杂度为O(nlogn)和空间复杂度为O(1)的特点。

堆排序实现原理

  1. 构建最大堆:将待排序数组构建成一个最大堆,即满足父节点大于等于子节点的特性。

  2. 将堆顶元素与最后一个元素交换:将最大堆的堆顶元素与堆中的最后一个元素交换位置,将最大元素放到了数组的末尾。

  3. 重新调整堆:对剩余的n-1个元素进行堆调整,即将堆顶元素下沉,重新形成最大堆。

  4. 重复步骤2和3,直到堆中的所有元素都被排列好。

堆排序代码实现

cs 复制代码
public static void HeapSort(int[] array)
        {
            int arrayLength = array.Length;

            //构建最大堆
            for (int i = arrayLength / 2 - 1; i >= 0; i--)
                Heapify(array, arrayLength, i);

            //依次取出堆顶元素,并重新调整堆
            for (int i = arrayLength - 1; i >= 0; i--)
            {
                //将堆顶元素与当前最后一个元素交换
                int temp = array[0];
                array[0] = array[i];
                array[i] = temp;

                //重新调整堆
                Heapify(array, i, 0);
            }
        }

        private static void Heapify(int[] arr, int n, int i)
        {
            int largest = i; //假设父节点最大
            int left = 2 * i + 1; //左子节点
            int right = 2 * i + 2; //右子节点

            //如果左子节点大于父节点,则更新最大值
            if (left < n && arr[left] > arr[largest])
                largest = left;

            //如果右子节点大于父节点和左子节点,则更新最大值
            if (right < n && arr[right] > arr[largest])
                largest = right;

            //如果最大值不是当前父节点,则交换父节点和最大值,并继续向下调整堆
            if (largest != i)
            {
                int swap = arr[i];
                arr[i] = arr[largest];
                arr[largest] = swap;

                Heapify(arr, n, largest);
            }
        }

        public static void HeapSortRun()
        {
            int[] array = { 19, 27, 46, 48, 50, 2, 4, 44, 47, 36, 38, 15, 26, 5, 3, 99, 888, 0, -1 };
            Console.WriteLine("排序前数组:" + string.Join(", ", array));

            HeapSort(array);

            Console.WriteLine("排序后数组:" + string.Join(", ", array));
        }

运行结果

总结

堆排序是一种高效的排序算法,通过构建最大堆和反复调整堆的操作,实现对数组的排序。其时间复杂度为O(nlogn),并且具有较好的稳定性和空间效率。但是由于其涉及大量的元素交换操作,所以在实际应用中,可能不如快速排序等算法效率高。

C#十大排序总结-CSDN博客

相关推荐
LGL6030A23 分钟前
算法题实战积累(3)——方块转换(C语言)
c语言·算法
一条星星鱼24 分钟前
深度学习是如何收敛的?梯度下降算法原理详解
人工智能·深度学习·算法
长路归期无望3 小时前
C语言小白实现多功能计算器的艰难历程
c语言·开发语言·数据结构·笔记·学习·算法
MobotStone4 小时前
AI训练的悖论:为什么越追求准确率越会产生幻觉?
算法
怀旧,6 小时前
【C++】26. 智能指针
开发语言·c++·算法
Haooog6 小时前
654.最大二叉树(二叉树算法)
java·数据结构·算法·leetcode·二叉树
Swift社区6 小时前
LeetCode 392 判断子序列
算法·leetcode·职场和发展
芒果量化6 小时前
ML4T - 第7章第8节 利用LR预测股票价格走势Predicting stock price moves with Logistic Regression
算法·机器学习·线性回归
东方芷兰6 小时前
JavaWeb 课堂笔记 —— 20 SpringBootWeb案例 配置文件
java·开发语言·笔记·算法·log4j·intellij-idea·lua
Diligence8157 小时前
最优化方法
算法