经典排序 之 堆排

2024-01-10 17:18
文章标签 排序 经典 堆排

本文主要是介绍经典排序 之 堆排,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

1. 堆排的时间复杂度为O(nlogn), 空间复杂度为O(1)。

2. 先上原汁原味手写的代码

void heapAdjust(vector<int>& array, int len, int idx) {int left = idx * 2 + 1;   //左孩子int right = left + 1;    //右孩子if(left < len || right < len)   //先判断是否存在左右孩子{int maxidx = idx;   //记录最大值的indexint maxvalue = array[idx];   //记录对应的最大值if(left < len && array[left] > maxvalue){maxvalue = array[left];maxidx = left;}if(right < len && array[right] > maxvalue){  maxvalue = array[right];maxidx = right;}if(idx != maxidx)  //如果该节点比左右孩子其中一个要小,则交换,并进一步调整交换后的孩子节点{swap(array[idx], array[maxidx]);heapAdjust(array, len, maxidx);}}
}void heapInit(vector<int>& array) {for(int i = array.size()/2 - 1; i >= 0; i--)  //从末尾的 非叶子节点 开始调整heapAdjust(array, array.size(), i);
}void heapSort(vector<int>& array) {heapInit(array);  //先初始化堆for(int i = array.size() - 1; i >= 0; i--){swap(array[0], array[i]);  //将最大值放到树的最后面heapAdjust(array, i, 0);  //数组长度一直随着i在变小,然后从根开始调整}
}

堆排的思想基于构造一个完全二叉树,以最小堆为例子,步骤为:先初始化堆,然后逐次把根(最大值)放到树的末尾,并从根处重新调整。

注意点:a. 当树的下标为01234时,对于下标为 i 的节点,左右孩子分别 2*i+1, 2*i+2。

b. 注意树长度和相应坐标的关系。

c. 初始化堆时,其实可以只从非叶子节点开始,对应的坐标为(array.size()/2 - 1),不要搞错。如果容易记错,可以直接从末尾array.size()-1开始,这样进入adjust里也不会进行调整,不影响结果。


3. 堆排经常用于 top k 这样的问题上面。

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http://www.chinasem.cn/article/591519

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