堆排序算法的實現步驟如下:
下面是Python代碼的實現:
def heapify(arr, n, i):
largest = i # 初始化最大元素的索引
left = 2 * i + 1 # 左子節點的索引
right = 2 * i + 2 # 右子節點的索引
# 如果左子節點存在且大于根節點,則將最大元素索引設為左子節點的索引
if left < n and arr[i] < arr[left]:
largest = left
# 如果右子節點存在且大于當前最大元素,則將最大元素索引設為右子節點的索引
if right < n and arr[largest] < arr[right]:
largest = right
# 如果最大元素索引發生了變化,則將當前根節點和最大元素交換位置,并繼續調整以確保最大堆結構
if largest != i:
arr[i], arr[largest] = arr[largest], arr[i]
heapify(arr, n, largest)
def heapSort(arr):
n = len(arr)
# 構建最大堆,從最后一個非葉子節點開始
for i in range(n // 2 - 1, -1, -1):
heapify(arr, n, i)
# 依次將堆頂元素與數組末尾元素交換,并重新調整堆
for i in range(n - 1, 0, -1):
arr[i], arr[0] = arr[0], arr[i] # 交換堆頂元素和尾部元素
heapify(arr, i, 0)
return arr
# 測試
arr = [12, 11, 13, 5, 6, 7]
sorted_arr = heapSort(arr)
print("排序結果:", sorted_arr)
輸出結果:[5, 6, 7, 11, 12, 13]