堆排序之golang实现

Posted 2021-01-05 zcqkk

主要是理解思路，思路有了代码则是水到渠成。

堆排序实际是数组排序，使用数组的下标构造成一个二叉树，想法很有意思。

加入有数组a，那可以把a[0]视为根节点，它的子节点为a[2*0+1]，a[2*0+2]，即对于任何一个节点a[i]，则有子节点a[2*i+1]和a[2*i+2]。

1. 构建一个大顶堆，构建成功后a[0]便是最大的。

2. 之后交换a[0]和a[len(a)-1]

3. 然后在调整a[:len(a)-2]（把a[len(a)-1]排除在外）为大顶堆

4. 重复上面的步骤

5. 得到有序数组

package main

import (
	"fmt"
)

func adjustHeap(a []int, pos int, lenght int) {
	for {
		// 计算孩子位置
		child := pos*2 + 1
		// 检查孩子是否越界
		if child >= (lenght - 1) {
			break
		}

		// 找出孩子中较大的那个
		if a[child+1] > a[child] {
			child++
		}
		// 检查孩子是否大于父亲，如果大于则交换
		if a[pos] < a[child] {
			// 父子交换
			a[pos], a[child] = a[child], a[pos]
			// 更新位置，指向子节点
			pos = child
		} else {
			// 如果子节点都小于父节点了，那就可以结束调整了
			break
		}
	}
}

func buildHeap(a []int) {
	// 从底层向上层构建，len(a)/2-1是第一个非叶子
	for i := len(a)/2 - 1; i >= 0; i-- {
		adjustHeap(a, i, len(a))
	}
}

func heapSort(a []int) {
	// 构建大顶堆
	buildHeap(a)

	fmt.Println("buildHeap over:", a)
	fmt.Println("===============================")

	// 首尾交换，重新构建大顶堆
	for i := len(a) - 1; i >= 0; i-- {
		a[0], a[i] = a[i], a[0]
		adjustHeap(a, 0, i)
	}

}

func main() {
	num := []int{98, 48, 777, 63, 57, 433, 23, 1112, 1}
	heapSort(num)
	fmt.Println("heap sort over:", num)
}