js实现堆排序

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了js实现堆排序相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

二叉树:数据结构的一种。二叉树的每个结点至多只有二棵子树(不存在度大于2的结点),二叉树的子树有左右之分,次序不能颠倒。一棵深度为k,且有2^k-1个节点称之为满二叉树;深度为k,有n个节点的二叉树,当且仅当其每一个节点都与深度为k的满二叉树中,序号为1至n的节点对应时,称之为完全二叉树。

堆实质上是完全二叉树,必须满足: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(若存在)结点的关键字。

堆分为:大根堆和小根堆,升序排序采用大根堆,降序排序采用小根堆。

堆排序原理:

利用大顶堆(小顶堆)堆顶记录的是最大关键字(最小关键字)这一特性,使得每次从无序中选择最大记录(最小记录)变得简单。

1.将初始无需数组构建大顶堆(小顶堆)

2.将堆顶元素R(1)与堆末元素R(n)交换,得到无序区R(1)~R(n-1)与有序区R(n),且满足R(1~n-1)<=R(n)

3.将无序区R(1)~R(n-1)继续调整,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。

js代码实现:

/*

维护最大堆性质

@param arr 数组

@param index 元素下标

@param heapSize 堆大小

*/

function maxHeap(arr, index, heapSize){

  var tem = index; //记录入参元素下标

  var leftChildIndex = 2 *i ndex + 1; //元素的左子树的元素下标

  var rightChildeIndex = 2 * index + 2;//元素的右子树的元素下标

  if( leftChildIndex < heapSize && arr[leftChildIndex] > arr[index]){

    index = leftChildIndex;

  }

  if( rightChildeIndex < heapSize && arr[rightChildeIndex] > arr[index]){

    index = rightChildeIndex;

  }

  if(index != tem){

    var t = arr[tem];

    arr[tem] = arr[index];

    arr[index] = t;

    maxHeap(arr, index, heapSize);

  }

}

/*

构建最大堆

@param arr 数组

*/

function buildMaxHeap(arr){

  var lastFather = Math.floor(arr.length / 2) - 1;//堆的最后一个父节点

  for(var i = lastFather; i > 0; i --){

    maxHeap(arr, i, arr.length);

  }

}

/*

堆排序

@param arr 待排序数组

*/

function heapSort(arr){

  var len = arr.length;

  var tem;

  buildMaxHeap(arr);

  for(var i = len - 1; i > 0; i --){

    tem = arr[i];

    arr[i] = arr[0];

    arr[0] = tem;

    maxHeap(arr, 0 , --len);

  }

  return arr;

}

 

以上是关于js实现堆排序的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

十大排序总结(js实现稳定性内外部排序区别时间空间复杂度冒泡快速直接选择堆直接插入希尔桶基数归并计数排序)

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