C#-Heap-Sortierung
using System;
using System.Collections;
namespace Sort
{
public class HeapSorter
{
public static int[] Sort(int[] sortArray)
{
BuildMaxHeap(sortArray);
for (int i = (sortArray.Length - 1); i > 0; i--)
{
Swap(ref sortArray[0], ref sortArray[i]); // 将堆顶元素和无序区的最后一个元素交换
MaxHeapify(sortArray, 0, i); // 将新的无序区调整为堆，无序区在变小
}
return sortArray;
}
/// <summary>
/// 初始大根堆，自底向上地建堆
/// 完全二叉树的基本性质，最底层节点是 n/2，所以从 sortArray.Length / 2 开始
/// </summary>
private static void BuildMaxHeap(int[] sortArray)
{
for (int i = (sortArray.Length / 2) - 1; i >= 0; i--)
{
MaxHeapify(sortArray,i, sortArray.Length);
}
}
/// <summary>
/// 将指定的节点调整为堆
/// </summary>
/// <param name="i">需要调整的节点</param>
/// <param name="heapSize">堆的大小，也指数组中无序区的长度</param>
private static void MaxHeapify(int[] sortArray, int i, int heapSize)
{
int left = 2 * i + 1; // 左子节点
int right = 2 * i + 2; // 右子节点
int larger = i; // 临时变量，存放大的节点值
// 比较左子节点
if (left < heapSize && sortArray[left] > sortArray[larger])
{
larger = left;
}
// 比较右子节点
if (right < heapSize && sortArray[right] > sortArray[larger])
{
larger = right;
}
// 如有子节点大于自身就交换，使大的元素上移。
if (i != larger)
{
Swap(ref sortArray[i], ref sortArray[larger]);
MaxHeapify(sortArray, larger, heapSize);
}
}
//数组内元素互换
private static void Swap(ref int a, ref int b)
{
int t;
t = a;
a = b;
b = t;
}
}
}Die Idee der Heap-Sortierung:
Verwenden Sie den Big-Top-Heap (Small-Top-Heap), um das maximale Schlüsselwort (minimales Schlüsselwort) aufzuzeichnen Top of the Heap Funktionen, die es einfach machen, jedes Mal den größten Datensatz (kleinsten Datensatz) aus der Unordnung auszuwählen.
Die Grundidee ist (Big-Top-Heap):
1) Konstruieren Sie die anfängliche Sequenz der zu sortierenden Schlüsselwörter (R1, R2...Rn) in einem Big-Top-Heap Heap ist der anfängliche ungeordnete Bereich;
2) Tauschen Sie das oberste Element R[1] mit dem letzten Element R[n] aus und erhalten Sie einen neuen ungeordneten Bereich (R1, R2,... .Rn-1) und die neue geordnete Fläche (Rn) und erfüllen R[1,2...n-1]<=R[n];
3) Aufgrund des neuen Nachaustauschs R[1] auf Die Oberseite des Heaps kann die Natur des Heaps verletzen, daher muss der aktuelle ungeordnete Bereich (R1, R2, ... Rn-1) an einen neuen Heap angepasst werden, und dann müssen R[1] und der ungeordnete Bereich angepasst werden erneut angepasst werden. Das letzte Element wird ausgetauscht, um einen neuen ungeordneten Bereich (R1, R2...Rn-2) und einen neuen geordneten Bereich (Rn-1, Rn) zu erhalten. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis die Anzahl der Elemente im geordneten Bereich n-1 beträgt. Anschließend ist der gesamte Sortiervorgang abgeschlossen.
Der Vorgang ist wie folgt:
1) Initialisieren Sie den Heap: Konstruieren Sie R[1..n] als Heap;
2) Konvertieren Sie das oberste Element von Der aktuelle ungeordnete Bereich im Heap R[1] tauscht mit dem letzten Datensatz im Bereich aus und passt dann den neuen ungeordneten Bereich an den neuen Heap an.
Daher sind für die Heap-Sortierung die beiden wichtigsten Vorgänge das Erstellen des anfänglichen Heaps und des Anpassungs-Heaps. Tatsächlich ist das Erstellen des anfänglichen Heaps der Prozess der Anpassung des Heaps, das Erstellen des anfänglichen Heaps jedoch für alle Nicht-Blattknoten. Nehmen Sie Anpassungen vor.
Das Obige ist der Inhalt der C#-Heap-Sortierung. Weitere verwandte Inhalte finden Sie auf der chinesischen PHP-Website (m.sbmmt.com)!
