现有一整型数组,a[8] = { 4,8,7,0,3,5,9,1},现使用堆排序的方式原地对该数组进行升序排列。那么在进行第一轮排序结束之后,数组的顺序为?

初始数组

cpp 复制代码
a[8] = {4, 8, 7, 0, 3, 5, 9, 1}

构建最大堆(从最后一个非叶子节点开始)

数组看作完全二叉树:

复制代码
            4
         /     \
       8         7
     /   \     /   \
    0     3   5     9
   /
  1

Step 1:堆化 index=3(0 和子节点 1)

  • 0 < 1 → 交换

    复制代码
              4
           /     \
         8         7
       /   \     /   \
      1     3   5     9
     /
    0

数组变为:

cpp 复制代码
{4, 8, 7, 1, 3, 5, 9, 0}

Step 2:堆化 index=2(7 和子节点 5, 9)

  • 9 最大 → 交换 7 和 9

    复制代码
              4
           /     \
         8         9
       /   \     /   \
      1     3   5     7
     /
    0

数组变为:

cpp 复制代码
{4, 8, 9, 1, 3, 5, 7, 0}

Step 3:堆化 index=0(4 和子节点 8, 9)

  • 9 最大 → 交换 4 和 9

  • 然后堆化 index=2(4 和子节点 5, 7)→ 7 最大 → 再交换

    复制代码
              9
           /     \
         8         7
       /   \     /   \
      1     3   5     4
     /
    0

数组变为:

cpp 复制代码
{9, 8, 7, 1, 3, 5, 4, 0}

最大堆构建完成:

cpp 复制代码
{9, 8, 7, 1, 3, 5, 4, 0}

Step 4:第一轮排序(交换最大值与末尾,再堆化)

  • 交换 9 与 0,堆大小变为 7

    复制代码
              0
           /     \
         8         7
       /   \     /   \
      1     3   5     4
  • 堆化 index=0 → 与8交换 → {8, 0, 7, 1, 3, 5, 4, 9}

  • 再堆化 index=1 → 与3交换 → {8, 3, 7, 1, 0, 5, 4, 9}

    复制代码
              8
           /     \
         3         7
       /   \     /   \
      1     0   5     4

第一轮后数组:

cpp 复制代码
{8, 3, 7, 1, 0, 5, 4, 9}

Step 5:第二轮排序(交换堆顶8与末尾4)

  • 交换后:{4, 3, 7, 1, 0, 5, 8, 9}

堆化:

  • index=0 → 与7交换 → {7, 3, 4, 1, 0, 5, 8, 9}

  • index=2 → 与5交换 → {7, 3, 5, 1, 0, 4, 8, 9}

    复制代码
              7
           /     \
         3         5
       /   \     /   
      1     0   4

第二轮后数组:

cpp 复制代码
{7, 3, 5, 1, 0, 4, 8, 9}

Step 6:第三轮(堆顶7与末尾4交换)

  • 交换后:{4, 3, 5, 1, 0, 7, 8, 9}

  • 堆化 index=0 → 与5交换 → {5, 3, 4, 1, 0, 7, 8, 9}

    复制代码
              5
           /     \
         3         4
       /   \   
      1     0

第三轮后数组:

cpp 复制代码
{5, 3, 4, 1, 0, 7, 8, 9}

Step 7:第四轮(堆顶5与末尾0交换)

  • 交换后:{0, 3, 4, 1, 5, 7, 8, 9}

  • 堆化 index=0 → 与4交换 → {4, 3, 0, 1, 5, 7, 8, 9}

    复制代码
              4
           /     \
         3         0
       /   
      1

第四轮后数组:

cpp 复制代码
{4, 3, 0, 1, 5, 7, 8, 9}

Step 8:第五轮(堆顶4与末尾1交换)

  • 交换后:{1, 3, 0, 4, 5, 7, 8, 9}

  • 堆化 index=0 → 与3交换 → {3, 1, 0, 4, 5, 7, 8, 9}

    复制代码
              3
           /     \
         1         0

第五轮后数组:

cpp 复制代码
{3, 1, 0, 4, 5, 7, 8, 9}

Step 9:第六轮(堆顶3与末尾0交换)

  • 交换后:{0, 1, 3, 4, 5, 7, 8, 9}

  • 堆化 index=0 → 与1交换 → {1, 0, 3, 4, 5, 7, 8, 9}

    复制代码
              1
           /     \
         0         3

第六轮后数组:

cpp 复制代码
{1, 0, 3, 4, 5, 7, 8, 9}

Step 10:第七轮(堆顶1与末尾0交换)

  • 交换后就是:
cpp 复制代码
{0, 1, 3, 4, 5, 7, 8, 9}

无需再堆化,排序完成


最终升序数组:

cpp 复制代码
{0, 1, 3, 4, 5, 7, 8, 9}

所以,第一轮排序结束后的数组为:

cpp 复制代码
{8, 3, 7, 1, 0, 5, 4, 9}
相关推荐
初晴や1 小时前
【C++】图论:基础理论与实际应用深入解析
c++·算法·图论
李泽辉_1 小时前
深度学习算法学习(五):手动实现梯度计算、反向传播、优化器Adam
深度学习·学习·算法
李泽辉_1 小时前
深度学习算法学习(一):梯度下降法和最简单的深度学习核心原理代码
深度学习·学习·算法
꧁Q༒ོγ꧂1 小时前
算法详解---大纲
算法
m0_603888711 小时前
Scaling Trends for Multi-Hop Contextual Reasoning in Mid-Scale Language Models
人工智能·算法·ai·语言模型·论文速览
Xの哲學1 小时前
Linux io_uring 深度剖析: 重新定义高性能I/O的架构革命
linux·服务器·网络·算法·边缘计算
comli_cn1 小时前
残差链接(Residual Connection)
人工智能·算法
Aaron15882 小时前
基于VU13P在人工智能高速接口传输上的应用浅析
人工智能·算法·fpga开发·硬件架构·信息与通信·信号处理·基带工程
予枫的编程笔记2 小时前
【论文解读】DLF:以语言为核心的多模态情感分析新范式 (AAAI 2025)
人工智能·python·算法·机器学习
im_AMBER2 小时前
Leetcode 99 删除排序链表中的重复元素 | 合并两个链表
数据结构·笔记·学习·算法·leetcode·链表