堆排序時間複雜度 基於PHP實現堆排序原理

2021-10-11 23:29:49 字數 1752 閱讀 5080

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堆(heap)是電腦科學中一類特殊的資料結構的統稱,通常是乙個可以被看做一棵樹的陣列物件。

堆 (ki <= k2i,ki <= k2i+1)|(ki >= k2i,ki >= k2i+1), (i = 1,2,3,4...n/2)

關於堆:

完全二叉樹

說到堆排序,就不能不提完全二叉樹,這些基本概念在網上到處都是,我摘了個最簡單的。。

完全二叉樹:除最後一層外,每一層上的節點數均達到最大值;在最後一層上只缺少右邊的若干結點。

我自己總結認為,正是因為有下面兩個特點,

才使得其進行排序非常方便。

堆排序

堆排序求公升序用大頂堆,求降序用小頂堆。

本例用求降序的小頂堆來解析。

堆排序步驟如下:

1、我們將資料(49、38、65、97、76、13、27、50)建立乙個陣列$arr;

2、用陣列$arr建立乙個小頂堆(主要步驟,會在**注釋裡解釋,下圖是用乙個陣列建立小頂堆的過程);

3、將堆的根(最小的元素)與最後乙個葉子交換,並將堆長度減一,跳到第二步;

4、重複2-3步,直到堆中只有乙個結點,排序完成。

堆排序的php實現

//因為是陣列,下標從0開始,所以,下標為n根結點的左子結點為2n+1,右子結點為2n+2; //初始化值,建立初始堆$arr=array(49,38,65,97,76,13,27,50);$arrsize=count($arr);//將第一次排序抽出來,因為最後一次排序不需要再交換值了。buildheap($arr,$arrsize);for($i=$arrsize-1;$i>0;$i--)//用陣列建立最小堆function buildheap(&$arr,$arrsize)      }      //將子結點中較小的和父結點比較,若子結點較小,與父結點交換位置,同時更新較小      if($arr[$min]        swap($arr,$min,$index);      }      }  }}//此函式用來交換下陣列$arr中下標為$one和$another的資料function swap(&$arr,$one,$another)
下面是排序的最終結果:

堆用來進行全排序,時間複雜度是o(nlogn)

而快排用來全排序,平均時間複雜度也是o(nlogn)

但堆排序可以用來求 topk 時,堆的時間複雜度為o(klog2(n),因為它只需要進行 k 輪排序即可。

堆排序時間複雜度 堆排序

科班出身的程式設計師就應該研究些演算法和資料結構類的東西,不然,有什麼優勢?堆排序,結構是完全二叉樹,選擇排序的一種,其流程控制和氣泡排序類似,每次選出乙個最大 或最小的元素 排出去,然後下一輪再選出乙個最大 最小的 以此類推,直到剩下乙個不能構成二叉樹為止也排出去,排出來的就是有序的了。只不過每次...

堆排序時間複雜度 堆排序演算法

堆排序是指利用堆積樹這種資料結構所設計的一種排序演算法,它是選擇排序的一種。可以利用陣列的特點快速定位指定索引的元素。堆是乙個優先順序佇列,對於大頂堆而言,堆頂元素的權值最大。將待排序的數組建堆,然後不斷地刪除堆頂元素,就實現了排序。堆排序基本思想 將待排序序列構造成乙個大頂堆,此時,整個序列的最大...

堆排序時間複雜度的理解

堆排序 這裡不再贅述堆的定義 和堆排序的講解,詳見海子的部落格 裡面圖示已經很清楚了,這裡首先對該部落格對我的啟發表示感謝。難點 1.對堆的理解 從堆的定義可以看出,堆有兩個性質 i.完全二叉樹 即按二叉樹逐層從左到右排列資料,這樣便於所以某個節點的父節點或者子節點 ii.大頂堆 或小頂堆 即任何父...