堆排序 Heap Sort
堆排序可以说是一种利用堆的概念来排序的选择排序。
简介
堆排序(Heapsort)是指利用堆这种数据结构所设计的一种排序算法。堆积是一个近似完全二叉树的结构,并同时满足堆积的性质:即子结点的键值或索引总是小于(或者大于)它的父节点。
算法描述
- 将初始待排序关键字序列(R1,R2....Rn)构建成大顶堆,此堆为初始的无序区;
- 将堆顶元素 R[1]与最后一个元素 R[n]交换,此时得到新的无序区(R1,R2,......Rn-1)和新的有序区(Rn),且满足 R[1,2...n-1]<=R[n];
- 由于交换后新的堆顶 R[1]可能违反堆的性质,因此需要对当前无序区(R1,R2,......Rn-1)调整为新堆,然后再次将 R[1]与无序区最后一个元素交换,得到新的无序区(R1,R2....Rn-2)和新的有序区(Rn-1,Rn)。不断重复此过程直到有序区的元素个数为 n-1,则整个排序过程完成。
算法实现
算法分析
- 最佳情况:T(n) = O(nlogn)
- 最差情况:T(n) = O(nlogn)
- 平均情况:T(n) = O(nlogn)