JS实现堆排序
来源:互联网 发布:联通系统集成.知乎 编辑:程序博客网 时间:2024/05/17 22:58
堆排序
堆的定义:
堆是满足下列性质的数列{R1,R2,R3,…,Rn}:
小顶堆:Ri <= R2i, Ri <= R2i
大顶堆:Ri >= R2i, Ri >= R2i
堆排序是在树形选择排序的基础上进一步进行优化
简单来说:就是假如将此序列看成一棵完全二叉树,要使这个无序列表变成堆,则小于等于n/2(最后一个非终端节点就是n/2)的某个节点i的左右子节点均大于此节点。
比如:49 38 65 97 76 13 27 49
初始堆的树为: 49 38 65 97 76 13 27 49 构造堆后的树为 13 38 27 49 76 65 49 97
交换数据的顺序为:97<——>49, 13<—>65,38不用换,49<–>13,13<–>27
输出堆顶元素并调整建新堆的过程:
输出堆顶最小值后,假设以最后一个值替代之,由于其左右子树的堆结构并没有被破坏只需要自上而下进行调整。比如把上图的13输出后以97替代,然后可以把97与27交换然后97又与49交换,此时最小值为根元素27,输出27后以又用最后一个值替换根元素以此类推,则最终得到有序序列。
效率:
时间复杂度:O(nlog2n)
空间复杂度: O(1)
稳定性:不稳定
js代码:
/* 排序思路:(降序) * 将堆根保存于尾部,并对剩余序列调用调整函数,调整完成后,再将最大跟保存于尾部-1(-1,-2,...,-i), * 再对剩余序列进行调整,反复进行该过程,直至排序完成。 *//* 将最大的元素调整到堆顶*/function AdjustHeap(arr, pos, len){ var swap = arr[pos]; //保存当前节点 var child = pos * 2 + 1; //定位到当前节点的左边的子节点 while(child < len){ //递归遍历所有的子节点 //判断当前节点是否有右节点,若右节点较大,就采用右节点和当前节点进行比较 if(child + 1 < len && arr[child] < arr[child + 1]){ child += 1; } //比较当前节点和最大的子节点,小于就交换,交换后将当前节点定位到子节点上 if(arr[pos] < arr[child]){ arr[pos] = arr[child]; pos = child; child = pos * 2 + 1; } else{ break; } arr[pos] = swap; }}/* 构建堆: * 满足:树中任一非叶子结点的关键字均不大于(或不小于)其左右孩子结点的关键字。 * 实现:从最后一个拥有子节点的节点开始,将该节点和其他节点进行比较,将最大的数交换给该节点, * 交换后再依次向前节点进行相同的交换处理,直到构建出大顶堆。 */function BuildHeap(arr){ for(var i=arr.length/2; i>=0; i--){ //构建打顶堆 AdjustHeap(arr, i, arr.length); }}/*堆排序算法*/function HeapSort(arr){ BuildHeap(arr); //构建堆 for(var i=arr.length-1; i>0; i--){ //从数组的尾部进行调整 var swap = arr[i]; //堆顶永远是最大的元素,将堆顶和尾部元素交换,最大元素就保存在尾部,并且不参与后面的调整 arr[i] = arr[0]; arr[0] = swap; AdjustHeap(arr, 0, i); //将最大的元素进行调整,将最大的元素调整到堆顶 }}var arr = [46,12,33,72,68,19,80,33];console.log('before: ' + arr);HeapSort(arr);console.log(' after: ' + arr);
本文参考:
http://www.cnblogs.com/kongxianghai/p/4004469.html
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