堆排序

本文详细介绍了堆排序中的核心概念——筛选、建堆与排序的过程。筛选是通过对根节点的调整使二叉树成为堆;建堆是从下至上逐步构建;排序则涉及输出已排序节点后重新筛选确保堆结构。

筛选:

前提是:一个小堆(或称为完全二叉树),除根节点以外,它的左右子树都已经是一个堆,现在要做的是:通过对根节点的调整,使得整个二叉树称为一个堆,而这一过程,我们称之为:筛选!

建堆:

从一个无序序列建成一个堆的过程,其实质就是一个不断筛选的过程。

具体来说:要能执行筛选操作,就必须满足筛选对于二叉树的结构的要求,而对于只有两个或三个结点的二叉树是天然满足这一条件的,所以,我们可以从下而上,从最小的二叉树开始,使其称为堆,然后,这些小堆将作为更大的二叉树的左右子树,继续能够满足筛选操作对二叉树的要求,从而继续建立更大的堆,直至整颗二叉树的根节点,从而最终完成堆的建立

排序:

排序操作会造成对堆的结构的破环,即:每次输出一个已排序的结点后,使得原来的二叉树不再是堆,但是这种结构却满足筛选操作对二叉树的要求,所以,在每输出一个排序好的结点后,需要进行一次筛选操作,使得剩下的二叉树继续是一个堆,这样,我们就能够通过输出堆顶的元素来得到下一个排序好的结点。反复进行这种输出-筛选的操作,就能够完成整个排序过程。

所以,实质上,堆排序的过程中主要的操作就是每一次的筛选。

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