堆排序算法思想

前两天看了看堆排序算法,啃了半天的书,最后搞明白了堆排序算法,今天有时间给大家说说这个堆排序算法。
首先讲一下算法的定义吧!
****算法****:解题方案的准确完整的描述,是解决问题的一系列清晰的指令,用系统的方法去描述解决问题的策略机制
<small>上面是一段比较官方用词的解释,我用自己简单点的话说就是算法就是用来解决问题的清晰的命令</small>


说完算法的定义我们还得说一下有关于算法的基础的知识点吧!
****树(tree):****是一种抽象数据类型,用来模拟具有树状结构性质的数据集合。它是由n(n>=1)个有限节点组成一个具有层次关系的集合把它叫做“树”是因为它看起来像一棵倒挂的树,也就是说它是根朝上,而叶是朝下的。
特点:
<li><small>每个节点有零个或多个子节点;</li>
<li>没有父节点的节点称为根节点;</li>
<li>每一个非根节点有且只有一个父节点;</li>
<li>除了根节点外,每个子节点可以分为多个不相交的子树;</small></li>
除了上面的这些还有一些比如说树的度节点的度父节点,子节点,兄弟节点等等这些我就不一一详细的介绍了,给大家一个网址上面对各个术语的解释。
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%A0%91_(%E6%95%B0%E6%8D%AE%E7%BB%93%E6%9E%84)


终于到了堆排序算法了!
****堆排序:****简单的讲就是利用对的性质进行的一种选择排序。
堆分为大顶堆和小顶堆其中大顶堆满足条件:

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小顶堆满足条件:

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基本思想:(大顶堆)

1.将待排序的关键字序列(R1,R2,...Rn)构建大顶堆,此堆为初始的无序区.

2.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];

3.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。


例:对数组a排序:a[]={16,7,3,20,17,8}

(1)构造树


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(2)构造初始堆

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和上图比较就会知道,我们首先比较子节点20>17>7

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同上8>3


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然后比较20,17,8,按照大顶堆得性质,最大的在最上面然后把最大的放在最后面,和最后一个换位置(Rn)如下图:


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然后在进行排序,17>8>3
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继续如上各个节点排序
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最后这样就排完序了


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