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zh/chapter_sorting/heap_sort.md
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@@ -71,89 +71,467 @@ comments: true
=== "Python"
```python title="heap_sort.py"
[class]{}-[func]{sift_down}
def sift_down(nums: list[int], n: int, i: int):
"""堆的长度为 n ，从节点 i 开始，从顶至底堆化"""
while True:
# 判断节点 i, l, r 中值最大的节点，记为 ma
l = 2 * i + 1
r = 2 * i + 2
ma = i
if l < n and nums[l] > nums[ma]:
ma = l
if r < n and nums[r] > nums[ma]:
ma = r
# 若节点 i 最大或索引 l, r 越界，则无须继续堆化，跳出
if ma == i:
break
# 交换两节点
nums[i], nums[ma] = nums[ma], nums[i]
# 循环向下堆化
i = ma
[class]{}-[func]{heap_sort}
def heap_sort(nums: list[int]):
"""堆排序"""
# 建堆操作：堆化除叶节点以外的其他所有节点
for i in range(len(nums) // 2 - 1, -1, -1):
sift_down(nums, len(nums), i)
# 从堆中提取最大元素，循环 n-1 轮
for i in range(len(nums) - 1, 0, -1):
# 交换根节点与最右叶节点（即交换首元素与尾元素）
nums[0], nums[i] = nums[i], nums[0]
# 以根节点为起点，从顶至底进行堆化
sift_down(nums, i, 0)
```
=== "C++"
```cpp title="heap_sort.cpp"
[class]{}-[func]{siftDown}
/* 堆的长度为 n ，从节点 i 开始，从顶至底堆化 */
void siftDown(vector<int> &nums, int n, int i) {
while (true) {
// 判断节点 i, l, r 中值最大的节点，记为 ma
int l = 2 * i + 1;
int r = 2 * i + 2;
int ma = i;
if (l < n && nums[l] > nums[ma])
ma = l;
if (r < n && nums[r] > nums[ma])
ma = r;
// 若节点 i 最大或索引 l, r 越界，则无须继续堆化，跳出
if (ma == i) {
break;
}
// 交换两节点
swap(nums[i], nums[ma]);
// 循环向下堆化
i = ma;
}
}
[class]{}-[func]{heapSort}
/* 堆排序 */
void heapSort(vector<int> &nums) {
// 建堆操作：堆化除叶节点以外的其他所有节点
for (int i = nums.size() / 2 - 1; i >= 0; --i) {
siftDown(nums, nums.size(), i);
}
// 从堆中提取最大元素，循环 n-1 轮
for (int i = nums.size() - 1; i > 0; --i) {
// 交换根节点与最右叶节点（即交换首元素与尾元素）
swap(nums[0], nums[i]);
// 以根节点为起点，从顶至底进行堆化
siftDown(nums, i, 0);
}
}
```
=== "Java"
```java title="heap_sort.java"
[class]{heap_sort}-[func]{siftDown}
/* 堆的长度为 n ，从节点 i 开始，从顶至底堆化 */
void siftDown(int[] nums, int n, int i) {
while (true) {
// 判断节点 i, l, r 中值最大的节点，记为 ma
int l = 2 * i + 1;
int r = 2 * i + 2;
int ma = i;
if (l < n && nums[l] > nums[ma])
ma = l;
if (r < n && nums[r] > nums[ma])
ma = r;
// 若节点 i 最大或索引 l, r 越界，则无须继续堆化，跳出
if (ma == i)
break;
// 交换两节点
int temp = nums[i];
nums[i] = nums[ma];
nums[ma] = temp;
// 循环向下堆化
i = ma;
}
}
[class]{heap_sort}-[func]{heapSort}
/* 堆排序 */
void heapSort(int[] nums) {
// 建堆操作：堆化除叶节点以外的其他所有节点
for (int i = nums.length / 2 - 1; i >= 0; i--) {
siftDown(nums, nums.length, i);
}
// 从堆中提取最大元素，循环 n-1 轮
for (int i = nums.length - 1; i > 0; i--) {
// 交换根节点与最右叶节点（即交换首元素与尾元素）
int tmp = nums[0];
nums[0] = nums[i];
nums[i] = tmp;
// 以根节点为起点，从顶至底进行堆化
siftDown(nums, i, 0);
}
}
```
=== "C#"
```csharp title="heap_sort.cs"
[class]{heap_sort}-[func]{siftDown}
/* 堆的长度为 n ，从节点 i 开始，从顶至底堆化 */
void siftDown(int[] nums, int n, int i) {
while (true) {
// 判断节点 i, l, r 中值最大的节点，记为 ma
int l = 2 * i + 1;
int r = 2 * i + 2;
int ma = i;
if (l < n && nums[l] > nums[ma])
ma = l;
if (r < n && nums[r] > nums[ma])
ma = r;
// 若节点 i 最大或索引 l, r 越界，则无须继续堆化，跳出
if (ma == i)
break;
// 交换两节点
(nums[ma], nums[i]) = (nums[i], nums[ma]);
// 循环向下堆化
i = ma;
}
}
[class]{heap_sort}-[func]{heapSort}
/* 堆排序 */
void heapSort(int[] nums) {
// 建堆操作：堆化除叶节点以外的其他所有节点
for (int i = nums.Length / 2 - 1; i >= 0; i--) {
siftDown(nums, nums.Length, i);
}
// 从堆中提取最大元素，循环 n-1 轮
for (int i = nums.Length - 1; i > 0; i--) {
// 交换根节点与最右叶节点（即交换首元素与尾元素）
(nums[i], nums[0]) = (nums[0], nums[i]);
// 以根节点为起点，从顶至底进行堆化
siftDown(nums, i, 0);
}
}
```
=== "Go"
```go title="heap_sort.go"
[class]{}-[func]{siftDown}
/* 堆的长度为 n ，从节点 i 开始，从顶至底堆化 */
func siftDown(nums *[]int, n, i int) {
for true {
// 判断节点 i, l, r 中值最大的节点，记为 ma
l := 2*i + 1
r := 2*i + 2
ma := i
if l < n && (*nums)[l] > (*nums)[ma] {
ma = l
}
if r < n && (*nums)[r] > (*nums)[ma] {
ma = r
}
// 若节点 i 最大或索引 l, r 越界，则无须继续堆化，跳出
if ma == i {
break
}
// 交换两节点
(*nums)[i], (*nums)[ma] = (*nums)[ma], (*nums)[i]
// 循环向下堆化
i = ma
}
}
[class]{}-[func]{heapSort}
/* 堆排序 */
func heapSort(nums *[]int) {
// 建堆操作：堆化除叶节点以外的其他所有节点
for i := len(*nums)/2 - 1; i >= 0; i-- {
siftDown(nums, len(*nums), i)
}
// 从堆中提取最大元素，循环 n-1 轮
for i := len(*nums) - 1; i > 0; i-- {
// 交换根节点与最右叶节点（即交换首元素与尾元素）
(*nums)[0], (*nums)[i] = (*nums)[i], (*nums)[0]
// 以根节点为起点，从顶至底进行堆化
siftDown(nums, i, 0)
}
}
```
=== "Swift"
```swift title="heap_sort.swift"
[class]{}-[func]{siftDown}
/* 堆的长度为 n ，从节点 i 开始，从顶至底堆化 */
func siftDown(nums: inout [Int], n: Int, i: Int) {
var i = i
while true {
// 判断节点 i, l, r 中值最大的节点，记为 ma
let l = 2 * i + 1
let r = 2 * i + 2
var ma = i
if l < n, nums[l] > nums[ma] {
ma = l
}
if r < n, nums[r] > nums[ma] {
ma = r
}
// 若节点 i 最大或索引 l, r 越界，则无须继续堆化，跳出
if ma == i {
break
}
// 交换两节点
nums.swapAt(i, ma)
// 循环向下堆化
i = ma
}
}
[class]{}-[func]{heapSort}
/* 堆排序 */
func heapSort(nums: inout [Int]) {
// 建堆操作：堆化除叶节点以外的其他所有节点
for i in stride(from: nums.count / 2 - 1, through: 0, by: -1) {
siftDown(nums: &nums, n: nums.count, i: i)
}
// 从堆中提取最大元素，循环 n-1 轮
for i in stride(from: nums.count - 1, to: 0, by: -1) {
// 交换根节点与最右叶节点（即交换首元素与尾元素）
nums.swapAt(0, i)
// 以根节点为起点，从顶至底进行堆化
siftDown(nums: &nums, n: i, i: 0)
}
}
```
=== "JS"
```javascript title="heap_sort.js"
[class]{}-[func]{siftDown}
/* 堆的长度为 n ，从节点 i 开始，从顶至底堆化 */
function siftDown(nums, n, i) {
while (true) {
// 判断节点 i, l, r 中值最大的节点，记为 ma
let l = 2 * i + 1;
let r = 2 * i + 2;
let ma = i;
if (l < n && nums[l] > nums[ma]) {
ma = l;
}
if (r < n && nums[r] > nums[ma]) {
ma = r;
}
// 若节点 i 最大或索引 l, r 越界，则无须继续堆化，跳出
if (ma === i) {
break;
}
// 交换两节点
[nums[i], nums[ma]] = [nums[ma], nums[i]];
// 循环向下堆化
i = ma;
}
}
[class]{}-[func]{heapSort}
/* 堆排序 */
function heapSort(nums) {
// 建堆操作：堆化除叶节点以外的其他所有节点
for (let i = Math.floor(nums.length / 2) - 1; i >= 0; i--) {
siftDown(nums, nums.length, i);
}
// 从堆中提取最大元素，循环 n-1 轮
for (let i = nums.length - 1; i > 0; i--) {
// 交换根节点与最右叶节点（即交换首元素与尾元素）
[nums[0], nums[i]] = [nums[i], nums[0]];
// 以根节点为起点，从顶至底进行堆化
siftDown(nums, i, 0);
}
}
```
=== "TS"
```typescript title="heap_sort.ts"
[class]{}-[func]{siftDown}
/* 堆的长度为 n ，从节点 i 开始，从顶至底堆化 */
function siftDown(nums: number[], n: number, i: number): void {
while (true) {
// 判断节点 i, l, r 中值最大的节点，记为 ma
let l = 2 * i + 1;
let r = 2 * i + 2;
let ma = i;
if (l < n && nums[l] > nums[ma]) {
ma = l;
}
if (r < n && nums[r] > nums[ma]) {
ma = r;
}
// 若节点 i 最大或索引 l, r 越界，则无须继续堆化，跳出
if (ma === i) {
break;
}
// 交换两节点
[nums[i], nums[ma]] = [nums[ma], nums[i]];
// 循环向下堆化
i = ma;
}
}
[class]{}-[func]{heapSort}
/* 堆排序 */
function heapSort(nums: number[]): void {
// 建堆操作：堆化除叶节点以外的其他所有节点
for (let i = Math.floor(nums.length / 2) - 1; i >= 0; i--) {
siftDown(nums, nums.length, i);
}
// 从堆中提取最大元素，循环 n-1 轮
for (let i = nums.length - 1; i > 0; i--) {
// 交换根节点与最右叶节点（即交换首元素与尾元素）
[nums[0], nums[i]] = [nums[i], nums[0]];
// 以根节点为起点，从顶至底进行堆化
siftDown(nums, i, 0);
}
}
```
=== "Dart"
```dart title="heap_sort.dart"
[class]{}-[func]{siftDown}
/* 堆的长度为 n ，从节点 i 开始，从顶至底堆化 */
void siftDown(List<int> nums, int n, int i) {
while (true) {
// 判断节点 i, l, r 中值最大的节点，记为 ma
int l = 2 * i + 1;
int r = 2 * i + 2;
int ma = i;
if (l < n && nums[l] > nums[ma]) ma = l;
if (r < n && nums[r] > nums[ma]) ma = r;
// 若节点 i 最大或索引 l, r 越界，则无须继续堆化，跳出
if (ma == i) break;
// 交换两节点
int temp = nums[i];
nums[i] = nums[ma];
nums[ma] = temp;
// 循环向下堆化
i = ma;
}
}
[class]{}-[func]{heapSort}
/* 堆排序 */
void heapSort(List<int> nums) {
// 建堆操作：堆化除叶节点以外的其他所有节点
for (int i = nums.length ~/ 2 - 1; i >= 0; i--) {
siftDown(nums, nums.length, i);
}
// 从堆中提取最大元素，循环 n-1 轮
for (int i = nums.length - 1; i > 0; i--) {
// 交换根节点与最右叶节点（即交换首元素与尾元素）
int tmp = nums[0];
nums[0] = nums[i];
nums[i] = tmp;
// 以根节点为起点，从顶至底进行堆化
siftDown(nums, i, 0);
}
}
```
=== "Rust"
```rust title="heap_sort.rs"
[class]{}-[func]{sift_down}
/* 堆的长度为 n ，从节点 i 开始，从顶至底堆化 */
fn sift_down(nums: &mut [i32], n: usize, mut i: usize) {
loop {
// 判断节点 i, l, r 中值最大的节点，记为 ma
let l = 2 * i + 1;
let r = 2 * i + 2;
let mut ma = i;
if l < n && nums[l] > nums[ma] {
ma = l;
}
if r < n && nums[r] > nums[ma] {
ma = r;
}
// 若节点 i 最大或索引 l, r 越界，则无须继续堆化，跳出
if ma == i {
break;
}
// 交换两节点
let temp = nums[i];
nums[i] = nums[ma];
nums[ma] = temp;
// 循环向下堆化
i = ma;
}
}
[class]{}-[func]{heap_sort}
/* 堆排序 */
fn heap_sort(nums: &mut [i32]) {
// 建堆操作：堆化除叶节点以外的其他所有节点
for i in (0..=nums.len() / 2 - 1).rev() {
sift_down(nums, nums.len(), i);
}
// 从堆中提取最大元素，循环 n-1 轮
for i in (1..=nums.len() - 1).rev() {
// 交换根节点与最右叶节点（即交换首元素与尾元素）
let tmp = nums[0];
nums[0] = nums[i];
nums[i] = tmp;
// 以根节点为起点，从顶至底进行堆化
sift_down(nums, i, 0);
}
}
```
=== "C"
```c title="heap_sort.c"
[class]{}-[func]{siftDown}
/* 堆的长度为 n ，从节点 i 开始，从顶至底堆化 */
void siftDown(int nums[], int n, int i) {
while (1) {
// 判断节点 i, l, r 中值最大的节点，记为 ma
int l = 2 * i + 1;
int r = 2 * i + 2;
int ma = i;
if (l < n && nums[l] > nums[ma])
ma = l;
if (r < n && nums[r] > nums[ma])
ma = r;
// 若节点 i 最大或索引 l, r 越界，则无须继续堆化，跳出
if (ma == i) {
break;
}
// 交换两节点
int temp = nums[i];
nums[i] = nums[ma];
nums[ma] = temp;
// 循环向下堆化
i = ma;
}
}
[class]{}-[func]{heapSort}
/* 堆排序 */
void heapSort(int nums[], int n) {
// 建堆操作：堆化除叶节点以外的其他所有节点
for (int i = n / 2 - 1; i >= 0; --i) {
siftDown(nums, n, i);
}
// 从堆中提取最大元素，循环 n-1 轮
for (int i = n - 1; i > 0; --i) {
// 交换根节点与最右叶节点（即交换首元素与尾元素）
int tmp = nums[0];
nums[0] = nums[i];
nums[i] = tmp;
// 以根节点为起点，从顶至底进行堆化
siftDown(nums, i, 0);
}
}
```
=== "Zig"