堆排序

最新推荐文章于 2021-10-10 09:55:49 发布

小黄鸭zm

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分类专栏： python

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本文作者分享了自己成功实现堆排序的经验，强调遇到困难时，通过看视频、读书和深入思考比盲目看博客更有效。堆排序涉及大顶堆和小顶堆概念，以及如何在列表中构建二叉树。建堆从最后一个父节点开始，逐个进行，而排序过程则是通过不断调整堆，将堆顶元素移到末尾来完成递减排序。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

我终于把堆排序写出来了！！！

有个总结：当你觉得一个东西很难的时候，胡乱的看博客可能是极其浪费时间的，你就是打开一篇博客，然后another；如果可以的话可以找个视频看看，然后看看对应的书，沉下心慢慢看，慢慢思考，逐渐脱离书本写程序。

涉及知识点：

堆排序首先要建立堆
大顶堆（父节点>=左右子节点），小顶堆（父节点<=左右子节点）
在列表中实现二叉树，若父节点为alist[i]，其左右子节点肯定是alist[2*i+1]，alist[2*i+2]
建堆的过程是找到最后一个父节点，向左一个个建堆，所以有for i in range(end // 2, -1, -1)
堆排序（假设是小堆，排序后为递减）：每次把堆顶的节点取出，放到堆底，然后把堆底的数放到堆顶，向下筛选，构建了一个新的堆（新堆的长度每次都减一）

alist=[1,3,12,34,12,1,3,2,4]
'''小顶堆，排序后是降序'''

def siftdown(alist, e, begin, end):
    i, j = begin, begin * 2 + 1
    while j < end:
        if j + 1 < end and alist[j + 1] < alist[j]:
            j += 1
        if e < alist[j]:
            break
        alist[i] = alist[j]
        i, j = j, 2 * j + 1
    alist[i] = e

def build_heat(alist):
    ''构建小顶堆，从最后一个父节点开始''''
    end = len(alist)
    for i in range(end // 2, -1, -1):
        siftdown(alist, alist[i], i, end)

def heat_sort(alist):
    '''堆排序，排序n-1次，向下筛选的过程'''
    end=len(alist)
    for i in range(end-1,0,-1):
        e=alist[i]
        alist[i]=alist[0]
        siftdown(alist,e,0,i)

def enqueue(alist,e):
    '''在堆中插入元素，这是一种向上筛选的过程'''
    alist.append(None)
    end=len(alist)-1

    i,j=end,(end-1)//2
    while i>0 and e<alist[j]:
        alist[i]=alist[j]
        i,j=j,(j-1)//2
    alist[i]=e


build_heat(alist)
print(alist)
#[1, 2, 1, 3, 12, 12, 3, 34, 4]

enqueue(alist,18)
print(alist)
[1, 2, 1, 3, 12, 12, 3, 34, 4, 18]

heat_sort(alist)
print(alist)
[34, 18, 12, 12, 4, 3, 3, 2, 1, 1]