常见的排序算法有:冒泡排序,快速排序,选择排序,插入排序,本文对堆排序做了一个总结。
思路分析
堆排序就是利用堆(假设利用大根堆)进行排序的方法,它的基本思想是:将待排序的序列构造成一个大根堆。此时,整个序列的最大值就是堆顶的根节点。将它移走(其实就是将其与堆数组的末尾元素交换,此时末尾元素就是最大值),然后将剩余的 n - 1 个序列重新构造成一个堆,这样就会得到 n 个元素中的次小的值。如此反复执行,便能得到一个有序序列了。
//堆排序(对简单选择排序的改进) function swap(array &$arr,$a,$b){ $temp = $arr[$a]; $arr[$a] = $arr[$b]; $arr[$b] = $temp; } //调整 $arr[$start]的关键字,使$arr[$start]、$arr[$start+1]、、、$arr[$end]成为一个大根堆(根节点最大的完全二叉树) //注意这里节点 s 的左右孩子是 2*s + 1 和 2*s+2 (数组开始下标为 0 时) function HeapAdjust(array &$arr,$start,$end){ $temp = $arr[$start]; //沿关键字较大的孩子节点向下筛选 //左右孩子计算(我这里数组开始下标识 0) //左孩子2 * $start + 1,右孩子2 * $start + 2 for($j = 2 * $start + 1;$j <= $end;$j = 2 * $j + 1){ if($j != $end && $arr[$j] < $arr[$j + 1]){ $j ++; //转化为右孩子 } if($temp >= $arr[$j]){ break; //已经满足大根堆 } //将根节点设置为子节点的较大值 $arr[$start] = $arr[$j]; //继续往下 $start = $j; } $arr[$start] = $temp; } function HeapSort(array &$arr){ $count = count($arr); //先将数组构造成大根堆(由于是完全二叉树,所以这里用floor($count/2)-1,下标小于或等于这数的节点都是有孩子的节点) for($i = floor($count / 2) - 1;$i >= 0;$i --){ HeapAdjust($arr,$i,$count); } for($i = $count - 1;$i >= 0;$i --){ //将堆顶元素与最后一个元素交换,获取到最大元素(交换后的最后一个元素),将最大元素放到数组末尾 swap($arr,0,$i); //经过交换,将最后一个元素(最大元素)脱离大根堆,并将未经排序的新树($arr[0...$i-1])重新调整为大根堆 HeapAdjust($arr,0,$i - 1); } } $arr = array(9,1,5,8,3,7,4,6,2); HeapSort($arr); var_dump($arr);
小结:
时间复杂度:O(n log n)
空间复杂度:O(1)
当输入的元素是n 个0到k之间的整数时,它的运行时间是 O(n + k)。计数排序不是比较排序,排序的速度快于任何比较排序算法。由于用来计数的数组C的长度取决于待排序数组中数据的范围(等于待排序数组的最大值与最小值的差加上1),这使得计数排序对于数据范围很大的数组,需要大量时间和内存。
堆排序属于不稳定排序
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