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2025/12/21 22:29:29 网站建设 项目流程

系列文章目录


文章目录

  • 系列文章目录
  • 前言
  • 一、堆排序定义
  • 二、时间复杂度
  • 三、实现思路
    • a.注意(升/降)
  • 四、topk问题

前言

常见的基本排序算法有冒泡、选择、插入,但效率太低。
堆排序和快速排序算法则是相对高效的算法。这篇主要先介绍堆排序


一、堆排序定义

堆排序就是借助(大/小)堆的特性,实现的快速排序

二、时间复杂度

时间复杂度:N * log2
本质就是建堆后,借助堆来调整N个数的位置,每次调整时间为堆高度log2

三、实现思路

(以小堆为例)

  1. 先将数据建小堆,此时堆顶是最小值。
  2. 将堆顶元素与数组末尾的元素交换,此时最小值被放到数组末尾。
  3. 将堆的有效长度-1,末尾元素视为已排序,不参与后续调整。
  4. 对堆顶的元素进行向下调整,使其重新满足小堆的特性
  5. 重复上述过程,直到堆的有效长度为1
//实现堆排序————时间复杂度:N * logN (一次向下调整是N, 执行N次)voidHeapSort(int*a,intn){//1、建堆for(inti=(n-1-1)/2;i>=0;i--)//需要从最后一个节点的父亲节点,开始向下调整{AdjustDown(a,n,i);}//2、将排序好的最小值,排出堆排序的范围intend=n-1;//3、再一直对根节点实现向下调整while(end>0){swap(&a[0],&a[end]);//再次选择最小的值AdjustDown(a,end,0);end--;}}

至此,实现了数组的降序排列

a.注意(升/降)

排升序,建大堆
排降序,建小堆

因为每次堆顶会和数组末尾的元素交换


四、topk问题

N个数中找出最大或最小的前K个数?

最优方案:建立一个K的数的堆。
如果想找K个最大数就建小堆,想找K个最小数就建大堆
(以小堆为例)

遍历N-K个数,凡是比堆顶大的数就替换堆顶数据,进堆向下调整。
(因为堆顶的数总是较小的)最后剩下的k个数就是前K个最大的数。

前K个最小的数同理可得。

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