2025-08-22 堆排序:原理与实现步骤详解 堆排序:原理与实现步骤详解 堆排序是一种基于完全二叉树结构的高效排序算法,兼具插入排序和归并排序的优点。本文深入讲解堆排序的核心原理、完整实现步骤及典型应用场景。一、堆排序的核心思想堆排序(Heap Sort)由J.W.J. Williams在1964年提出,其本质是利用二叉堆这种数据结构设计的排序算法。这种排序方式具有两大显著特征: 1. 原地排序:仅需O(1)的额外空间 2. 稳定时间复杂度:始终保证O(n log n)的性能与快速排序相比,堆排序最突出的优势在于其最坏情况下仍能保持O(n log n)的时间复杂度,这使其成为处理大规模不稳定数据的理想选择。二、必备概念解析1. 二叉堆的物理结构虽然逻辑上是二叉树,但实际存储采用数组实现。对于任意元素arr[i]: - 父节点:arr[(i-1)/2] - 左子节点:arr[2i+1] - 右子节点:arr[2i+2]2. 堆的性质分类 最大堆:每个节点的值都大于等于其子节点(用于升序排序) 最小堆:每个节点的值都小于等于其子节点(用于降序排序) 三、算法实现步骤详解步骤1:构建初始堆从最后一个非叶子节点开始(即arr[n/2-1]),自底向上进行堆化:... 2025年08月22日 4 阅读 0 评论