while(true){
看书;
练习;
总结;
}
在学校的日子没啥事做,最近在学习算法导论,记录一下学习的过程。
堆排序是一种排序算法,其时间负责度是 o(n * lg n)
1.什么是堆?
堆可以被视为一颗完全二叉树,即除了最后一层可能不是满的,其余各层应该都是满的。如图:
一般情况下可以用一个数组表示
{16,14,10,8,7,9,3,2,4,1}
可以发现如下关系,假设某个节点为i则
PARENT(i) = i / 2 向下取整 //父节点坐标
LEFT(i) = 2i //左子节点坐标
RIGHT(i) = 2i+1 //右子节点坐标
最大堆的定义有两种,我们这里用最大堆,即堆中所有元素除了根节点外满足条件:
A[PARENT(i)] >= A[i] //当前节点小于父节点
能保证root根节点是堆中最大的节点。
1.保持堆的性质
伪代码如下:
MAX-HEAPIFY(A,i)//A表示存储该堆的数组,i表示以i为根的子树
l = LEFT(i); //获取i的左子节点,如果大于堆大小则返回null
r = RIGHT(i); //获取i的右子节点,同上
if l !=null && A[l] > A[i] //查找i和i的左右子节点中最大的值
largest = l
else
largest = i
end
if r != null && A[r] > A[largest]
largest = r
end
if largest != i //需要交换顺序
swap A[i] A[largest]
MAX-HEAPIFY(A,largest) //递归调用,保证交换后依旧能维持最大堆的性质
end
用数组来举个栗子MAX-HEAPIFY(A,2)
{16, 4,10,14,7,9,3,2,8,1}
{16,14,10, 4,7,9,3,2,8,1}
{16,14,10, 8,7,9,3,2,4,1}
2.建堆
建堆只要对所有的非叶子节点循环调用MAX-HEAPIFY就可以保障最后生成的是一个最大堆
BUILD-MAX-HEAPIFY(A)
int heapSize = A.length //获得数组A(堆)的长度
cycleCount = heapSize / 2 //获得第一个有叶子节点的节点。
for cycleCount downTo 1{
MAX-HEAPIFY(A, cycleCount)
}
3.堆排序算法
因为根节点始终是堆中最大的元素,所以我们每次将root元素取出和数组最后元素交换,并保障新的数组依旧为一个最大堆即可,伪代码如下
HEAP-SORT(A)
BUILD-MAX-HEAP(A)
heapSize = A.length
for i = A.length to 2
swap A[i] A[1] //将root与尾元素交换
heapSize = heapSize-1 //减少堆大小,此时数组的后面是已排序的
MAX-HEAPIFY(A,1) //因为将尾元素换到了root处,所以要从新保持最大堆的性质
- 大小: 13.5 KB
- 大小: 13.4 KB
分享到:
相关推荐
堆排序是一种基于比较的排序算法,它通过构造一个大顶堆或小顶堆来实现排序。在本场景中,我们关注的是堆排序的源代码,它适用于openSUSE 11.4操作系统,并且是使用GCC version 4.5.1编译器编译的。在这个名为"sort...
本主题将深入探讨四种常见的排序算法:堆排序、快速排序以及两种未在标题中明确提到但同样重要的排序方法——基数排序和计数排序。 首先,让我们详细了解一下堆排序。堆排序是一种基于比较的排序算法,利用了数据...
堆排序是一种基于比较的排序算法,它通过构造一个大顶堆或小顶堆来实现排序。在大顶堆中,父节点的值总是大于或等于其子节点;而在小顶堆中,父节点的值总是小于或等于其子节点。在C++中,我们可以利用STL中的`...
【堆排序算法详解】 堆排序是一种高效的比较排序算法,其主要思想是利用堆这种数据结构进行数据的排序。堆是一个近似完全二叉树的结构,同时满足堆的性质:即父节点的键值总是大于或等于(在最大堆中)或小于或等于...
堆排序是一种基于比较的排序算法,它利用了数据结构中的“堆”这一概念。在计算机科学中,堆通常被理解为一个完全二叉树,其中每个父节点的值都大于或等于(大顶堆)或小于或等于(小顶堆)其子节点的值。堆排序算法...
在这个名为“学生成绩管理中实现堆排序”的项目中,我们看到一个C++编写的学生成绩管理系统,它使用了堆排序方法来管理并排序学生的成绩。 首先,让我们详细了解一下堆。堆通常是一个完全二叉树,可以分为最大堆和...
本文将深入探讨四种在C++中实现的常见排序算法:插入排序、冒泡排序、堆排序和快速排序。这些算法各有特点,适用于不同的场景,理解并掌握它们对于提升编程能力至关重要。 1. **插入排序**: 插入排序是一种简单的...
### 数据结构课程设计实验报告——堆排序 #### 一、堆排序概述 堆排序是一种基于树形选择的排序算法,其核心在于利用完全二叉树的性质进行元素的选择与排序。在排序过程中,将待排序的数据集合视为一颗完全二叉树...
数据结构排序 堆排序 堆排序是一种常用的排序算法,它使用大堆进行排序。下面是堆排序的详细知识点说明: 堆排序定义 堆排序是一种比较排序算法,它使用大堆(max heap)来对数组进行排序。堆排序的时间复杂度为O...
1、 实现堆排序算法。 2、 理论分析并实验验证堆排序算法的时间复杂度。
堆排序是一种基于比较的排序算法,它通过构造一个近似完全二叉树的堆结构来实现数据的排序。在此,我们将深入探讨堆排序的基本概念、原理以及如何通过编程实现。 一、堆排序的概念 堆是一个近似完全二叉树的结构,...
在ACM(国际大学生程序设计竞赛)中,堆排序是一种常用且高效的排序算法,对于解决时间限制严格的在线问题尤其有用。本篇文章将深入探讨堆排序的原理、实现以及如何将其应用到ACM竞赛中。 首先,堆是一个近似完全...
堆排序是一种基于比较的排序算法,它通过构建和调整二叉堆来实现数据的排序。在二叉堆中,每个父节点的值都大于或等于其子节点的值,这样的堆被称为最大堆。堆排序的基本步骤包括建堆、交换根节点与最后一个元素、...
堆排序是一种基于比较的排序算法,它的效率高且实现简单。在本文中,我们将深入探讨堆排序的原理,以及如何在实际编程中实现它。 首先,我们要理解什么是堆。堆是一种特殊的树形数据结构,每个节点都有一个值,并且...
堆排序是一种基于比较的排序算法,它利用了完全二叉树的数据结构特性,通过堆的性质进行元素的排序。在堆排序中,堆被定义为满足以下性质的完全二叉树:对于每个非叶子节点,其值大于或等于(在大根堆中)或小于或...
(1) 完成5种常用内部排序算法的演示,5种排序算法为:快速排序,直接插入排序,选择排序,堆排序,希尔排序; (2) 待排序元素为整数,排序序列存储在数据文件中,要求排序元素不少于30个; (3) 演示程序开始,...
全面的排序算法实现,包括插入排序、合并排序、堆排序、快速排序。 堆排序:HeapSort 讲解详见http://blog.csdn.net/fly_yr/article/details/8550701 插入排序:InSertion_Sort 讲解详见...
堆排序是一种基于比较的排序算法,它通过构造一个大顶堆或小顶堆来实现排序。在计算机科学中,堆通常被理解为一种特殊的完全二叉树,其中每个父节点的值都大于或等于(对于大顶堆)或小于或等于(对于小顶堆)其子...
直接插入排序、冒泡排序、快速排序、直接选择排序、堆排序和二路归并排序是计算机科学中经典的排序算法,它们在数据处理和算法学习中占有重要地位。这些排序算法各有特点,适用场景不同,下面将逐一详细介绍,并结合...
堆排序是一种基于比较的排序算法,它通过构造一个近似完全二叉树的堆数据结构来实现排序。在计算机科学中,堆是一个可以被看作是一棵树形结构的数据集合,其中每个父节点的值都大于或等于其子节点的值(大顶堆)或...