数据结构之堆排序



文章目录

堆排序

版本一

  1. 基于已有数组建堆
  2. 取堆顶元素 并删除堆顶元素重新建大根堆 ,完成排序版本。


图文理解

版本二

前提:必须提供有现成的数据结构堆

数组建堆,首尾交换,交换后的堆尾数据从堆中删掉,将堆顶数据向下调整选出次大的数据。

向下调整建堆

  1. 先把每棵子树通过向下调整算法建成大根堆;
  2. 整体 建成大根堆结构。
c 复制代码
	for (int i = (n - 1 - 1) / 2;i >= 0;i--)
	{
		AdjustDown(arr, i, n);
	}
c 复制代码
void AdjustDown(HPDataType* arr, int parent, int n)
{
	int child = parent * 2 + 1;
	while (child < n)
	{
		if (child + 1 < n && arr[child] < arr[child + 1])
		{
			child++;
		}
		//>建小堆
		//<建大堆
		if (arr[parent] < arr[child])
		{
			Swap(&arr[parent], &arr[child]);
			parent = child;
			child = parent * 2 + 1;
		}
		else {
			break;
		}
	}
}

向上调整建堆

  1. 堆顶元素开始建堆;
  2. 通过将每一个结点进行建大根堆,最后整体就是大根堆结构。

通过顺序结构二叉树文章可知,向下调整算法的时间复杂度优于向上调整算法,因此更推荐用向下调整建堆

c 复制代码
	for (int i = 0;i < n;i++)
	{
		AdjustUp(arr, i);
	}
c 复制代码
//向上调整
void AdjustUp(HPDataType* arr, int child)
{
	int parent = (child - 1) / 2;
	while (child > 0)
	{
		//>:大堆
		//<:小堆
		if (arr[child] > arr[parent])
		{
			//交换
			Swap(&arr[child], &arr[parent]);
			child = parent;
			parent = (child - 1) / 2;
		}
		else {
			break;
		}
	}
}

排升/降序

排成升序结构,建大根堆;
排成降序结构,建小根堆。

升序

c 复制代码
	int end = n - 1;
	while (end > 0)
	{
		Swap(&arr[0], &arr[end]);
		AdjustDown(arr, 0, end);
		end--;
	}

注:当前是大根堆结构

  1. 将堆顶数据与末端数据交换;
  2. 重新建成大根堆结构 ,保证下次取到的堆顶数据依然是最大值;
  3. 最后数据将会排成升序结构。

那么,降序结构原理也类似上图所示。

我的博客即将同步至腾讯云开发者社区,邀请大家一同入驻:https://cloud.tencent.com/developer/support-plan?invite_code=8digt83n14t



相关推荐
科大饭桶8 分钟前
数据结构自学Day5--链表知识总结
数据结构·算法·leetcode·链表·c
小高Baby@9 分钟前
map数据结构在Golang中是无序的,并且键值对的查找效率较高的原因
数据结构
北风toto10 分钟前
python学习DataFrame数据结构
数据结构·python·学习
一洽客服系统15 分钟前
网页嵌入与接入功能说明
开发语言·前端·javascript
zhangfeng113333 分钟前
python 数据分析 单细胞测序数据分析 相关的图表,常见于肿瘤免疫微环境、细胞亚群功能研究 ,各图表类型及逻辑关系如下
开发语言·python·数据分析·医学
Sylvia-girl39 分钟前
Java---IDEA
java·开发语言·intellij-idea
Z_W_H_1 小时前
【Springboot】Bean解释
java·开发语言
L_autinue_Star2 小时前
手写vector容器:C++模板实战指南(从0到1掌握泛型编程)
java·c语言·开发语言·c++·学习·stl
我爱C编程2 小时前
基于Qlearning强化学习的1DoF机械臂运动控制系统matlab仿真
算法
chao_7892 小时前
CSS表达式——下篇【selenium】
css·python·selenium·算法