堆排序

堆的排序分为两个阶段，在堆的构造阶段中，我们将原始的数组重新组织安排进一个堆中，然后在下沉排序阶段，我们从堆中按递减顺序取出所有元素并得到排序结果。本文摘自算法第四版堆排序章节。

堆排序：堆的构造（左）和下沉排序（右)

图片来自算法第四版，java代码实现

heap.py

#!coding:utf8

def heap_sort(array):
    i = len(array) // 2 - 1
    #构造初始堆（这是构造大顶堆）
    for j in range(i,-1,-1):
        sink(array,j,len(array) - 1)
    print("堆的构造：" + str(array))
    #构造完大顶堆把堆的第一元素，与最后一个元素交换，交换完成后，恢复顶堆
    for z in range(len(array) - 1, 0, -1):   
        temp = array[0]
        array[0] = array[z]
        array[z] = temp
        # array[0],array[z] = array[z],array[0]
        #修复顶堆
        sink(array,0,z - 1)
    print("结果(已排序)：" + str(array))

def sink(array,j,N):#向下沉
    parent = j #结点
    while True:
        child = parent * 2 + 1 #子结点（左）
        if child > N:
                break
        if(child + 1 <= N and array[child] < array[child + 1]):#子结点（左）比子结点（右）小
            child += 1 #子结点（右）更大
        if(array[parent] < array[child]):#1.选子结点（右），它比结点大时，则讲它们将交换 2.选子结点（左），它比结点大时，则讲它们将交换
            temp = array[parent]
            array[parent] = array[child]
            array[child] = temp
            parent = child #并把子结点赋值给父结点
        else: #否则结点都比子结点大
            break

if __name__ == "__main__":
    array = ["S","O","R","T","E","X","A","M","P","L","E"]
    print("原始堆：" + str(array))
    heap_sort(array)

#python heap.py
原始堆：['S', 'O', 'R', 'T', 'E', 'X', 'A', 'M', 'P', 'L', 'E']
堆的构造：['X', 'T', 'S', 'P', 'L', 'R', 'A', 'M', 'O', 'E', 'E']
结果(已排序)：['A', 'E', 'E', 'L', 'M', 'O', 'P', 'R', 'S', 'T', 'X']