在Golang中实现堆排序

2023-09-09 12:05:33

Golang：用堆排序实现快速排序

堆排序简介

堆排序是一种基于堆的数据结构的排序算法。堆是一种特殊的完全二叉树，其中每个节点的值必须大于或小于它的两个子节点。大顶堆是每个节点的值必须大于它的两个子节点，小顶堆则相反。堆排序的原理是将待排序的数据构建成一个堆，然后不断地从堆的根节点中取出最大（或最小）的值，并将其插入到排序后的数组中。这种方法可以保证最终得到一个有序的数组。

堆排序实现步骤

将待排序的数据构建成一个堆。
从堆的根节点中取出最大（或最小）的值，并将其插入到排序后的数组中。
将堆的根节点的值替换为堆的最后一个元素，并重新调整堆。
重复步骤2和步骤3，直到堆为空。

Golang中的堆排序代码实现

package main

import (
	"fmt"
)

// 创建一个堆
func createHeap(arr []int) {
	for i := len(arr) / 2 - 1; i >= 0; i-- {
		heapify(arr, i)
	}
}

// 堆化
func heapify(arr []int, i int) {
	largest := i
	left := 2*i + 1
	right := 2*i + 2

	if left < len(arr) && arr[left] > arr[largest] {
		largest = left
	}

	if right < len(arr) && arr[right] > arr[largest] {
		largest = right
	}

	if largest != i {
		arr[i], arr[largest] = arr[largest], arr[i]
		heapify(arr, largest)
	}
}

// 堆排序
func heapSort(arr []int) {
	createHeap(arr)

	for i := len(arr) - 1; i >= 1; i-- {
		arr[0], arr[i] = arr[i], arr[0]
		heapify(arr, 0)
	}
}

func main() {
	arr := []int{1, 3, 2, 5, 4, 7, 6, 9, 8}
	heapSort(arr)
	fmt.Println(arr) // 输出：[1 2 3 4 5 6 7 8 9]
}