堆排序 heapsort

堆排序
     运行时间为O(n lg n)
     原地排序算法:在任何时候,数组中只有常数个元素存储在输入数组之外。
     堆排序利用了某种数据结构来管理算法执行中的信息——堆数据结构。
 
堆:
(二叉)堆数据结构是一种数据结构,可以视为一颗完全二叉树。二叉堆有两种:最大堆、最小堆。
堆是用一维数组存储:

我们可以把堆想象成下图的样子:(尽管堆本质上是一个数组)

堆数据结构做了如下定义:
  树的根:A[1]
  父节点:Parent(i)=
  左二子:Left(i)=2i
  右二子:Right(i)=2i+1

三个主要函数:

MaxHeapify:保持最大堆性质,使i为根的子树成为最大堆,运行时间O(lg n)
(输入的子树,只有i的两个儿子位置未确定,其余的节点都是最大堆的状态。)

BuildMaxHeap:建堆,运行时间为O(n)

因为  A.length/2+1 至 A.length 都是树的叶子。只需从A.length -> 1调用MaxHeapify即可。
 
 
HeapSort:对一个数组原地排序,运行时间O(n log n)

for循环体内:把最大值(A[1])输出到A[i]的位置(A[i]已经不再堆的范围内),A[i]放在树根(A[1]的位置),调用MaxHeapify使之重新形成最大堆。
最后得到的数组A即是按递增顺序排序的数组。
 
 
示例:
 
 
 
原文地址:https://www.cnblogs.com/windlaughing/p/3092753.html