php堆排序?qū)崿F(xiàn)原理與應(yīng)用方法

時(shí)間：2024-10-09 17:05:26 PHP 我要投稿

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關(guān)于php堆排序?qū)崿F(xiàn)原理與應(yīng)用方法

　　這里以php作為描述語(yǔ)言較詳細(xì)講解堆排序原理,因保證程序可讀性,故不做優(yōu)化,php程序中關(guān)于堆的一些概念如下:

　　假設(shè)n為當(dāng)前數(shù)組的key則,n的父節(jié)點(diǎn)為 n>>1 或者 n/2(整除);n的左子節(jié)點(diǎn)l= n<<1 或 l=n*2,n的右子節(jié)點(diǎn)r=(n<<1)+1 或 r=l+1

　　$arr=array(1,8,7,2,3,4,6,5,9);

　　數(shù)組$arr的原形態(tài)結(jié)構(gòu)如下:

　　8 7

　　/ /

　　2 3 4 6

　　5 9

　　heapsort($arr);print_r($arr);

　　排序后生成標(biāo)準(zhǔn)的小頂堆結(jié)構(gòu)如下:

　　2 3

　　/ /

　　4 5 6 7

　　8 9

　　既數(shù)組:array(1,2,3,4,5,6,7,8,9):

　　復(fù)制代碼代碼如下:function heapsort(&$arr)

　　{

　　//求最后一個(gè)元素位

　　$last=count($arr);

　　//堆排序中通常忽略$arr[0]

　　array_unshift($arr,0);

　　//最后一個(gè)非葉子節(jié)點(diǎn)

　　$i=$last>>1;

　　//整理成大頂堆,最大的數(shù)整到堆頂,并將最大數(shù)和堆尾交換,并在之后的計(jì)算中忽略數(shù)組后端的最大數(shù)(last),直到堆頂(last=堆頂)

　　while(true)

　　{

　　adjustnode($i,$last,$arr);

　　if($i>1)

　　{

　　//移動(dòng)節(jié)點(diǎn)指針,遍歷所有非葉子節(jié)點(diǎn)

　　$i--;

　　}

　　else

　　{

　　//臨界點(diǎn)last=1,既所有排序完成

　　if($last==1)break;

　　//當(dāng)i為1時(shí)表示每一次的堆整理都將得到最大數(shù)(堆頂,$arr[1]),重復(fù)在根節(jié)點(diǎn)調(diào)整堆

　　swap($arr[$last],$arr[1]);

　　//在數(shù)組尾部按大小順序保留最大數(shù),定義臨界點(diǎn)last,以免整理堆時(shí)重新打亂數(shù)組后面已排序好的元素

　　$last--;

　　}

　　//彈出第一個(gè)數(shù)組元素

　　array_shift($arr);

　　}

　　//整理當(dāng)前樹(shù)節(jié)點(diǎn)($n),臨界點(diǎn)$last之后為已排序好的元素

　　function adjustnode($n,$last,&$arr)

　　{

　　$l=$n<<1; //$n的左孩子位

　　if(!isset($arr[$l])||$l>$last) return ;

　　$r=$l+1; //$n的右孩子位

　　//如果右孩子比左孩子大,則讓父節(jié)點(diǎn)的右孩子比

　　if($r<=$last&&$arr[$r]>$arr[$l]) $l=$r;

　　//如果其中子節(jié)點(diǎn)$l比父節(jié)點(diǎn)$n大,則與父節(jié)點(diǎn)$n交換

　　if($arr[$l]>$arr[$n])

　　{

　　//子節(jié)點(diǎn)($l)的值與父節(jié)點(diǎn)($n)的值交換

　　swap($arr[$l],$arr[$n]);

　　//交換后父節(jié)點(diǎn)($n)的值($arr[$n])可能還小于原子節(jié)點(diǎn)($l)的子節(jié)點(diǎn)的值,所以還需對(duì)原子節(jié)點(diǎn)($l)的子節(jié)點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整,用遞歸實(shí)現(xiàn)

　　adjustnode($l,$last,$arr);

　　}

　　//交換兩個(gè)值

　　function swap(&$a,&$b)

　　{

　　$a=$a ^ $b;

　　$b=$a ^ $b;

　　$a=$a ^ $b;

　　}

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