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排序算法——堆排序

时间:2019-05-29 14:20:29      阅读:116      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:二叉树   golang   das   index   序列   区域   直接   UNC   http   

1、算法介绍

 1.1、数据结构——堆

堆是一种近似完全二叉树的数据结构,其主要性质是:节点值大于等于(小于等于)其子节点的值。

大顶堆:节点值大于等于其子节点的值,用于升序排序。

小顶堆:节点值小于等于其子节点的值,用于降序排序。

1.2、堆的构建

技术图片

1.3、算法步骤

(1)未排序序列构建堆

(2)堆首和堆尾互换

(3)剩余未排序序列重复步骤(1)(2),直至排序完成

2、代码实现(大顶堆

2.1、golang

package main

import (
	"fmt"
)

func main() {
	slice := []int{5, 3, 12, 54, 23, 12, 6, 9, 19}
	SortHeap(slice)
	fmt.Println(slice)
}

//堆排序
func SortHeap(slice []int) {
	n := len(slice)
	//1、建立大顶堆,从最后一个非叶子节点开始处理
	for unLeaf := n/2 - 1; unLeaf >= 0; unLeaf-- {
		heapBuildUnLeaf(slice, unLeaf)
	}
	//2、循环将堆顶的最大值至于末尾的有序区域
	for i := n - 1; i > 0; i-- {
		//fmt.Println(slice, i)
		swap(slice, 0, i)
		//由于go切片的便利性,此处不需要长度参数,直接用取0-i的切片
		heapBuildUnLeaf(slice[:i], 0)
	}
}

//处理非叶子节点
//比较 非叶子节点及其左右节点,最大值交换到非叶子节点处
func heapBuildUnLeaf(slice []int, unLeaf int) {
	n := len(slice)
	childL := unLeaf*2 + 1
	childR := unLeaf*2 + 2
	max := unLeaf //假设最大值下标
	//比较右节点
	if childR < n && slice[max] < slice[childR] {
		max = childR
	}
	//比较左节点
	if childL < n && slice[max] < slice[childL] {
		max = childL
	}
	if max != unLeaf {
		swap(slice, max, unLeaf)
		heapBuildUnLeaf(slice, max) //由于节点调整,需要递归构建
	}
}

//交换
func swap(slice []int, i, j int) {
	slice[i], slice[j] = slice[j], slice[i]
}

2.2、python3

# 堆排序
def sort_heap(arr):
    # 1、构建堆
    n = len(arr)
    for i in range(n//2-1, -1, -1):
        __heap_un_leaf(arr, i, n)
    # 2、循环将堆顶排到有序区
    for i in range(n-1, 0, -1):
        swap(arr, 0, i)
        __heap_un_leaf(arr, 0, i)


# 参数:数组,非叶子节点,处理到数组的最大长度
def __heap_un_leaf(arr, un_leaf, length):
    child_l = un_leaf*2+1
    child_r = un_leaf*2+2
    max_index = un_leaf
    if child_r < length and arr[max_index] < arr[child_r]:
        max_index = child_r
    if child_l < length and arr[max_index] < arr[child_l]:
        max_index = child_l
    if max_index != un_leaf:
        swap(arr, max_index, un_leaf)
        __heap_un_leaf(arr, max_index, length)


# 交换
def swap(arr, i, j):
    arr[i], arr[j] = arr[j], arr[i]


if __name__ == ‘__main__‘:
    arr = [5, 3, 12, 54, 23, 12, 6, 9, 19]
    sort_heap(arr)
    print(arr)

排序算法——堆排序

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原文地址:https://www.cnblogs.com/dzhy/p/10942618.html

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