堆排序(Heapsort)-- 高级排序算法

2023-11-17

1 堆排序(Heapsort)

堆排序(Heapsort)是指利用堆这种数据结构所设计的一种排序算法。
二叉堆本质上是一种完全二叉树,它分为两个类型:最大堆和最小堆。最大堆任何一个父节点的值,都大于等于它左右孩子节点的值。最小堆任何一个父节点的值,都小于等于它左右孩子节点的值。二叉堆的根节点叫做堆顶。最大堆和最小堆的特点,决定了在最大堆的堆顶是整个堆中的最大元素;最小堆的堆顶是整个堆中的最小元素。

算法描述

  • 将初始待排序关键字序列(R1,R2….Rn)构建成大顶堆,此堆为初始的无序区;
  • 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];
  • 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。

动图演示
在这里插入图片描述
代码实现

class Solution:
    def sortArray(self, nums: List[int]) -> List[int]:
        n = len(nums)
        if not nums or n==0: return []
        # 初始化建立大顶堆
        for i in range(n//2-1, -1, -1):
            self.maxHeapify(nums, n, i)
        # 取出堆顶元素
        for i in range(n-1, -1, -1):
            temp = nums[0]
            nums[0] = nums[i]
            nums[i] = temp
            self.maxHeapify(nums, i, 0)
        return nums

    def maxHeapify(self, nums, length, i):
        left, right = 2*i+1, 2*i+2
        largest = i
        if left < length and nums[left] > nums[largest]:
            largest = left
        if right < length and nums[right] > nums[largest]:
            largest = right
        if largest != i:
            temp = nums[i]
            nums[i] = nums[largest]
            nums[largest] = temp
            self.maxHeapify(nums, length, largest)

使用python内置的堆数据结构来排序:

import heapq
class Solution:
    def sortArray(self, nums: List[int]) -> List[int]:
        heap, res = [], []
        for i in nums:
            heapq.heappush(heap,i)
        while heap:
            res.append(heapq.heappop(heap))
        return res

算法特性

  • 时间复杂度(最好): O ( n l o g n ) O(nlogn) O(nlogn)
  • 时间复杂度(最坏): O ( n l o g n ) O(nlogn) O(nlogn)
  • 时间复杂度(平均): O ( n l o g n ) O(nlogn) O(nlogn)
  • 空间复杂度: O ( 1 ) O(1) O(1)
  • 稳定性:不稳定

参考资料

十大经典排序算法(动图演示)

本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系:hwhale#tublm.com(使用前将#替换为@)

堆排序(Heapsort)-- 高级排序算法 的相关文章

  • 使用 scikit 确定每个特征对特定类别预测的贡献

    我正在使用 scikit 额外的树分类器 model ExtraTreesClassifier n estimators 10000 n jobs 1 random state 0 一旦模型拟合并用于预测类别 我想找出每个特征对特定类别预测
  • 通过pip安装lxml时出错:需要Microsoft Visual C++ 14.0

    我使用的是 Windows 10 机器 最近从 python 2 7 迁移到 3 5 当尝试通过 pip 安装 lxml 时 它会停止并抛出此错误消息 构建 lxml etree 扩展错误 需要 Microsoft Visual C 14
  • pandas 用 nan 值切割了一系列

    我想将 pandas cut 函数应用于包含 NaN 的序列 期望的行为是它对非 NaN 元素进行存储并为 NaN 元素返回 NaN import pandas as pd numbers with nan pd Series 3 1 2
  • Python:合并嵌套列表

    初学者在这里 我有 2 个要合并的嵌套列表 list1 a b c d e f g h list2 p q r s t u v w 我正在寻找的输出是 list3 a p q b c r s d e t f g h u v w 这可以在没有
  • Python - 重写 print()

    我正在使用 mod wsgi 想知道是否可以覆盖 print 命令 因为它没用 这样做是行不通的 print myPrintFunction 因为这是一个语法错误 Print 不是 Python 2 x 中的函数 因此这不能直接实现 但是
  • 在 Spark-submit 上的 _find_and_load 中获取文件“”,第 991 行

    我目前使用的是Python 3 7 9 spark spark 2 4 6 bin hadoop2 6 在这个项目 venv 中 我的设置为 kafka python 2 0 2 pip 21 2 4 py4j 0 10 9 pyspark
  • Keras 中的 Tensorflow 自定义损失函数 - 张量循环

    我正在尝试在 Keras 中编写自定义损失函数 如下所示 Keras 中的自定义损失函数 https stackoverflow com questions 43818584 custom loss function in keras 我的
  • 我的本地 postgresql 数据库 url 的形式是什么?

    我正在学习 Flask sqlalchemy 教程https pythonhosted org Flask SQLAlchemy quickstart html a minimal application https pythonhoste
  • 如何开始使用“scipy”

    我之前安装过 Python 3 4 2 和 3 5 2 在这两种情况下 我都可以在 Idle 中涉足编写和测试代码 这给了我两个窗口 一个用于代码的 运行 窗口 一个用于交互和测试的 Shell 窗口 输出 抱歉 不确定术语是否正确 现在我
  • Flask 无法识别两个 URL 参数

    我正在尝试将两个参数发送到使用 Flask 路由的 URL If I do curl i http 127 0 0 1 5000 api journeys count startStationName Hansard 20Mews 20Sh
  • Pandas 数据框列总和并收集结果

    给定以下数据框 import pandas as pd p1 name willy age 11 interest Lego p2 name willy age 11 interest games p3 name zoe age 9 int
  • PySide2/QML 填充 Gridview 模型/委托并为其设置动画

    我是 QML 的新手 正在寻求以下几点帮助 如何基于 TextField 输入 如 Regex 通过 PySide2 过滤 Gridview 模型中的 QAbstractListModel 数据 标题 如何在鼠标悬停时为 Gridview
  • 将 csv 写入谷歌云存储

    我试图了解如何将多行 csv 文件写入谷歌云存储 我只是没有遵循文档 https googlecloudplatform github io google cloud python stable storage blobs html hig
  • matplotlib 轴标签偏移量的因素和变化

    在 matplotlib 中的轴刻度标签上 有两种可能的偏移量 factors and shifts 在右下角 1e 8 是一个 因子 1 441249698e1 是一个 移位 这里有很多答案展示了如何操纵两个都 matplotlib 将轴
  • 单个函数的 Numpy 均值和方差?

    使用 Numpy Python 是否可以从单个函数调用返回均值 AND 方差 我知道我可以单独做它们 但是计算样本标准差需要平均值 因此 如果我使用单独的函数来获取均值和方差 则会增加不必要的开销 我尝试在这里查看 numpy 文档 htt
  • 返回 OSError 异常类的子类实例的逻辑在哪里?

    我一直在寻找一些对某些人来说可能相对愚蠢的东西 但对我来说非常有趣 输入和输出错误已合并为OSError在 Python 3 3 中 异常类层次结构发生了变化 关于内置类的一个有趣的特性OSError是这样 它在传递时返回它的子类errno
  • 随机数生成器每次仅返回一个数字

    Python 是否有一个随机数生成器 每次只返回一个随机整数next 函数被调用 数字不应该重复并且生成器应返回区间内的随机整数 1 1 000 000 这是独一无二的 我需要生成超过一百万个不同的数字 这听起来好像非常消耗内存 以防所有数
  • 如何从已安装的云端硬盘文件夹中永久删除?

    我编写了一个脚本 在每次迭代后将我的模型和训练示例上传到 Google Drive 以防发生崩溃或任何阻止笔记本运行的情况 如下所示 drive path drive My Drive Colab Notebooks models if p
  • mpld3图,注释问题

    我正在使用 mpld3 在 Intranet 网站上显示图形 我正在使用将图形保存到字典并使用 mpld3 js 在客户端渲染它的选项 除非我想使用注释 否则该图呈现良好 这些显然是抵消的 我不明白为什么 因为即使我将偏移量设置为 0 0
  • 在 python 中使用 org.mpris.mediaplayer2.player PlaybackStatus 属性

    The 规格页 http specifications freedesktop org mpris spec latest Player Interface html summary对于这个特定的接口说 PlaybackStatus s P

随机推荐

  • 多线程经典案例(生产者--消费者)

    多线程开发中有一个经典的操作案例 就是 生产者 消费者 案例 生产者不的生产产品 消费者不断地取走产品 此案例涉及线程同步 线程休眠 线程等待 线程唤起等操作以及之间是如何搭配使用的方法 示例讲解 本示例模拟中生产者由 厨师 担任 消费者由
  • 如何利用 Selenium 对已打开的浏览器进行爬虫

    大家好 在对某些网站进行爬虫时 如果该网站做了限制 必须完成登录才能展示数据 而且只能通过短信验证码才能登录 这时候 我们可以通过一个已经开启的浏览器完成登录 然后利用程序继续操作这个浏览器 即可以完成数据的爬取了 具体操作步骤如下 1 1
  • QT循环队列实时处理数据(二)

    上一篇多线程介绍的是 QT多线程处理机制 这篇 将对接收数据 实时处理进行分析 QT通过socket通信 从接收缓冲区中读取数据 交给线程进行处理 那么问题来了 如果线程还没有处理完数据 则线程就没有办法继续从缓冲区中取数 那么当数据量过大
  • vue父子组件之间的传值(子传父,父传子)

    vue父子组件之间的传值 子传父 父传子 前提首先需要了解vue中组件之间的父子关系 主组件mainPage vue
  • 个性化定制界面和极简版原装界面,哪一个你用起来更加顺手呢

    个性化定制界面是根据用户的需求和喜好进行定制的 具有很高的灵活性和可定制性 用户可以自由选择界面的颜色 布局 字体等 以及添加或删除特定功能 这种界面能够根据用户的个人喜好和习惯进行定制 使得用户在使用过程中更加舒适和顺手 以下是一些可能的
  • 【数据结构】&&【C++】平衡搜索二叉树的模拟实现(AVL树)

    数据结构 C 平衡搜索二叉树的模拟实现 AVL树 一 AVL树的性质 二 AVL树的模拟实现 AVL树结点的定义 AVL树的插入 平衡因子的更新 左单旋 右单旋 双旋 左右旋 右左旋 AVL树的删除 检查是否是AVL树 三 完整代码 一 A
  • Tp5 left join 带条件 数据不返回

    背景 下面两种方式都是在查询吸毒人员的基本信息 pa account 表示该吸毒人员的评估小组 一般情况下 录入吸毒人员基础信息都会录入其关联的评估小组 但是部分也不录入 理论上 无论评估小组有没有录入 left join 都要返回左表ad
  • 微信小程序:日历模块页面

    文章目录 1 前言 2 功能需求 3 界面展示 4 部分代码展示 5 结语 完整项目下载 下载链接 1 前言 在制作背单词打卡小程序中 用户需要方便地查看历史学习信息 为了使页面美观并保持交互简洁 采用日历作为日期选择器是极为必要的 本指南
  • nginx中间件常见漏洞总结

    nginx中间件常见漏洞总结 1 中间件漏洞的概念 1 1 中间件 容器 服务器的基本概念辨析 2 Nginx 配置错误导致漏洞 2 1 uri 导致的CRLF注入漏洞 2 1 1 漏洞成因 2 1 2 利用方式 2 1 3 修改方案 2
  • 程序员必备技能-使用git把github的代码下载到本地使用

    在代码的学习过程中 难免需要看下github上的优秀项目 或者在参加某个培训班的时候 老师的示例代码存放在github中 想在本地的IDE中跑跑试试 这篇文章提供一个简单的获取github项目在自己的IDE中打开的方法 目录 一 获取git
  • STM32F103ZET6【HAL开发】STM32CUBEMX------3.2高级定时器输出带死区的互补PWM

    一 STM32F103只有高级定时器才能输出互补的PWM波形 定时器的对应IO如下表 二 下面以TIM1为例 演示三对带死区的PWM波形在STM32CUBEMX里面的配置 TIM1 CH1 TIM1 CH1N TIM1 CH2 TIM1 C
  • [matlab]10种经典的时间序列预测模型

    matlab 10种经典的时间序列预测模型 本文演示了 10 种不同的经典时间序列预测方法 它们是 自回归 AR 移动平均线 自回归移动平均线 自回归积分移动平均线 ARIMA 季节性自回归积分移动平均线 SARIMA 具有外生回归量的季节
  • R语言3.11 因子分析因子旋转

    因子旋转 目的 寻找每个主因子的实际意义 如果各主因子的典型代表变量不突出 就需要进行旋转 使因子载荷矩阵中载荷的绝对值向0和1两个方向分化 方法 正交旋转Varimax 最大方差正交旋转 斜交旋转Promax Fa2 factanal X
  • 集成学习-Adaboost

    Author 鲁力 Email jieyuhuayang foxmail com Datawhale Adaboost 算法简介 集成学习 ensemble learning 通过构建并结合多个学习器 learner 来完成学习任务 通常可
  • Keras和Tensorflow(CPU)安装、Pytorch(CPU和GPU)安装以及jupyter使用虚拟环境

    微信公众号 数学建模与人工智能 Keras和Tensorflow CPU 安装 Pytorch CPU和GPU 安装 Keras和Tensorflow CPU 安装 一 安装我用的是清华大学源 二 深度学习模型保存与加载 三 错误 Tens
  • matlab中的掩膜抠图

    改进版 矩阵中的循环操作非常耗时 so 用矩阵逻辑与操作替代for循环 one ones s img 1 s img 2 segM segM uint8 one for i 1 s img 1 for j 1 s img 2 if segM
  • 微信小程序16进制颜色码

    颜色码http www w3school com cn cssref css colornames asp
  • 时间序列算法理论及python实现(2-python实现)

    如果你在寻找时间序列是什么 如何实现时间序列 那么请看这篇博客 将以通俗易懂的语言 全面的阐述时间序列及其python实现 时间序列算法理论详见我的另一篇博客 时间序列算法理论及python实现 知 青 博客园 5 Python实现ARIM
  • ChatGPT 最好的替代品

    前两天我们邀请了微软工程师为我们揭秘 ChatGPT 直播期间有个读者问到 有了 ChatGPT BERT 未来还有发展前途吗 我想起来最近读过的一篇博客 最好的 ChatGPT 替代品 不过聊到这俩模型 就不得不提到 Transforme
  • 堆排序(Heapsort)-- 高级排序算法

    1 堆排序 Heapsort 堆排序 Heapsort 是指利用堆这种数据结构所设计的一种排序算法 二叉堆本质上是一种完全二叉树 它分为两个类型 最大堆和最小堆 最大堆任何一个父节点的值 都大于等于它左右孩子节点的值 最小堆任何一个父节点的