PHP實現堆排序

2021-08-25 17:41:09 字數 1823 閱讀 4990

工作了,面試我工作這家公司時被技術面打擊得不行,因為自己的資料結構等基礎學得實在太差,雖然原來是想做設計師的說。。。不過看在php寫得還湊合的份上能來實習了,但還是決心惡補一下基礎。 其實自己之前也確實感覺到了基礎的重要性,一些比較深的東西都比較底層,不學好根本沒法進行。像我之前用php做websocket,就牽扯到資料報、資料幀等概念,搞不清楚,連資料都沒法處理,還得後來補。所以我準備重新學一下資料結構,演算法,網路等基礎知識,也在此跟大家提個醒,別像我一樣走反了方向,甚至到明白過來就已經晚了。

今天來說一下被問到的堆排序的問題,當時被問到時,連完全二叉樹的概念都忘了。不過幸好我還有一點點資料結構基礎,看了點資料也有些明白了,所以想用php寫一下二叉樹的堆排序,順便也複習下二叉樹,堆等資料結構。

堆(heap)是電腦科學中一類特殊的資料結構的統稱,通常是乙個可以被看做一棵樹的陣列物件。

堆 (ki <= k2i,ki <= k2i+1)|(ki >= k2i,ki >= k2i+1), (i = 1,2,3,4...n/2)

關於堆:

說到堆排序,就不能不提完全二叉樹,這些基本概念在網上到處都是,我摘了個最簡單的。。

完全二叉樹:除最後一層外,每一層上的節點數均達到最大值;在最後一層上只缺少右邊的若干結點。

我自己總結認為,正是因為有下面兩個特點,

才使得其進行排序非常方便。

堆排序求公升序用大頂堆,求降序用小頂堆。

本例用求降序的小頂堆來解析。

堆排序步驟如下:

1、我們將資料(49、38、65、97、76、13、27、50)建立乙個陣列$arr;

2、用陣列$arr建立乙個小頂堆(主要步驟,會在**注釋裡解釋,下圖是用乙個陣列建立小頂堆的過程);

3、將堆的根(最小的元素)與最後乙個葉子交換,並將堆長度減一,跳到第二步;

4、重複2-3步,直到堆中只有乙個結點,排序完成。

//因為是陣列,下標從0開始,所以,下標為n根結點的左子結點為2n+1,右子結點為2n+2;  

//初始化值,建立初始堆

$arr=array(49,38,65,97,76,13,27,50);

$arrsize=count($arr);

//將第一次排序抽出來,因為最後一次排序不需要再交換值了。

buildheap($arr,$arrsize);

for($i=$arrsize-1;$i>0;$i--)

//用陣列建立最小堆

function buildheap(&$arr,$arrsize)

}//將子結點中較小的和父結點比較,若子結點較小,與父結點交換位置,同時更新較小

if($arr[$min]}}

}//此函式用來交換下陣列$arr中下標為$one和$another的資料

function swap(&$arr,$one,$another)

下面是排序的最終結果:

2017.12.07 新增:

堆用來進行全排序,時間複雜度是o(nlogn)

而快排用來全排序,平均時間複雜度也是o(nlogn)

但堆排序可以用來求 topk 時,堆的時間複雜度為o(klog2(n),因為它只需要進行 k 輪排序即可。 

PHP 演算法 堆排序的PHP實現

1.堆 二叉堆 可以視為一棵完全的二叉樹,除了最底層之外,每一層都是滿的,這使得堆可以利用陣列來表示,每乙個結點對應陣列中的乙個元素 2.給出某個結點的下標,可以計算出父結點的和孩子結點的下標 parent i floor i 2 left i 2i right 2i 1 3.最大堆和最小堆,最大堆...

PHP 演算法 堆排序的PHP實現

1.堆 二叉堆 可以視為一棵完全的二叉樹,除了最底層之外,每一層都是滿的,這使得堆可以利用陣列來表示,每乙個結點對應陣列中的乙個元素 2.給出某個結點的下標,可以計算出父結點的和孩子結點的下標 parent i floor i 2 left i 2i 1 right 2i 2 3.最大堆和最小堆,最...

堆以及php實現堆排序

什麼是堆 這裡的堆 二叉堆 指得不是堆疊的那個堆,而是一種資料結構。堆可以視為一棵完全的二叉樹,完全二叉樹的乙個 優秀 的性質是,除了最底層之外,每一層都是滿的,這使得堆可以利用陣列來表示,每乙個結點對應陣列中的乙個元素.陣列與堆之間的關係 二叉堆一般分為兩種 最大堆和最小堆。什麼是最大堆 堆中每個...