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2023-12-02 06:24:05 +08:00
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commit a7f5434009
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+14 -14
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@@ -22,11 +22,11 @@ comments: true
1. 输入数组并建立大顶堆。完成后,最大元素位于堆顶。
2. 将堆顶元素(第一个元素)与堆底元素(最后一个元素)交换。完成交换后,堆的长度减 $1$ ,已排序元素数量加 $1$ 。
3. 从堆顶元素开始,从顶到底执行堆化操作(Sift Down)。完成堆化后,堆的性质得到修复。
4. 循环执行第 `2.` `3.` 步。循环 $n - 1$ 轮后,即可完成数组排序。
4. 循环执行第 `2.` 步和第 `3.` 步。循环 $n - 1$ 轮后,即可完成数组排序。
!!! tip
实际上,元素出堆操作中也包含第 `2.` `3.` 步,只是多了一个弹出元素的步骤。
实际上,元素出堆操作中也包含第 `2.` 步和第 `3.` 步,只是多了一个弹出元素的步骤。
=== "<1>"
![堆排序步骤](heap_sort.assets/heap_sort_step1.png){ class="animation-figure" }
@@ -66,7 +66,7 @@ comments: true
<p align="center"> 图 11-12 &nbsp; 堆排序步骤 </p>
在代码实现中,我们使用了与章节相同的从顶至底堆化 `sift_down()` 函数。值得注意的是,由于堆的长度会随着提取最大元素而减小,因此我们需要给 `sift_down()` 函数添加一个长度参数 $n$ ,用于指定堆的当前有效长度。
在代码实现中,我们使用了与“堆”章节相同的从顶至底堆化 `sift_down()` 函数。值得注意的是,由于堆的长度会随着提取最大元素而减小,因此我们需要给 `sift_down()` 函数添加一个长度参数 $n$ ,用于指定堆的当前有效长度。代码如下所示:
=== "Python"
@@ -97,7 +97,7 @@ comments: true
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(交换首元素与尾元素)
# 交换根节点与最右叶节点(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)
@@ -136,7 +136,7 @@ comments: true
}
// 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(交换首元素与尾元素)
// 交换根节点与最右叶节点(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);
@@ -178,7 +178,7 @@ comments: true
}
// 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(交换首元素与尾元素)
// 交换根节点与最右叶节点(交换首元素与尾元素)
int tmp = nums[0];
nums[0] = nums[i];
nums[i] = tmp;
@@ -220,7 +220,7 @@ comments: true
}
// 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(交换首元素与尾元素)
// 交换根节点与最右叶节点(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);
@@ -263,7 +263,7 @@ comments: true
}
// 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(交换首元素与尾元素)
// 交换根节点与最右叶节点(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)
@@ -307,7 +307,7 @@ comments: true
}
// 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(交换首元素与尾元素)
// 交换根节点与最右叶节点(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)
@@ -350,7 +350,7 @@ comments: true
}
// 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(交换首元素与尾元素)
// 交换根节点与最右叶节点(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);
@@ -393,7 +393,7 @@ comments: true
}
// 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(交换首元素与尾元素)
// 交换根节点与最右叶节点(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);
@@ -432,7 +432,7 @@ comments: true
}
// 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(交换首元素与尾元素)
// 交换根节点与最右叶节点(交换首元素与尾元素)
int tmp = nums[0];
nums[0] = nums[i];
nums[i] = tmp;
@@ -479,7 +479,7 @@ comments: true
}
// 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(交换首元素与尾元素)
// 交换根节点与最右叶节点(交换首元素与尾元素)
let tmp = nums[0];
nums[0] = nums[i];
nums[i] = tmp;
@@ -524,7 +524,7 @@ comments: true
}
// 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(交换首元素与尾元素)
// 交换根节点与最右叶节点(交换首元素与尾元素)
int tmp = nums[0];
nums[0] = nums[i];
nums[i] = tmp;