数据结构:笔记-排序
1、快速排序总比简单排序快。(错误)
还需要看具体情况。
2、归并排序是稳定的排序方法,在最坏情况下时间复杂度是0(nlogn)。

3、在下述排序方法中,不属于内排序方法的是
正确答案: C
插入排序法
选择排序法
拓扑排序法
归并排序法
内排序:内部排序是将关键码排序
拓扑排序是将结点按先后次序的约束排列
选择排序:每次从元素中选择最大或者最小进行排序。
4、快速排序的时间复杂度
快速排序的是不稳定的。
快速排序最优的情况下时间复杂度为:O( nlogn )
快速排序最差的情况下时间复杂度为:O( n^2 )
5、使用堆排序方法进行排序:
解析;堆排序是一种选择排序,最好最坏,平均复杂度都是 O(nlog(n))。它是一种不稳定的排序。
堆
是一种具有以下两种性质的完全二叉树。结点的值大于左右孩子节点的值,成为大顶堆;反之,结点的值小于左右孩子结点的值,称为小顶堆。
如下图所示(从别人那里截来的):

同时,我们对堆中的结点按层进行编号,将这种逻辑结构映射到数组中就是下面这个样子:从上到下,从左到右进行编号。

用公式进行定义:大顶堆和小顶堆:
(结合图来看)
大顶堆:arr[i] >= arr[2i+1] && arr[i] >= arr[2i+2]
小顶堆:arr[i] <= arr[2i+1] && arr[i] <= arr[2i+2]
堆排序基本思想及步骤
堆排序的基本思想是:将待排序序列构造成一个大顶堆,此时,整个序列的最大值就是堆顶的根节点。将其与末尾元素进行交换,此时末尾就为最大值。然后将剩余n-1个元素重新构造成一个堆,这样会得到n个元素的次小值。如此反复执行,便能得到一个有序序列了
步骤一 构造初始堆。将给定无序序列构造成一个大顶堆(一般升序采用大顶堆,降序采用小顶堆)。
a.假设给定无序序列结构如下:

1.此时我们从最后一个非叶子结点开始(叶结点自然不用调整,第一个非叶子结点 arr.length/2-1=5/2-1=1,也就是下面的6结点),从左至右,从下至上进行调整。(如下图所示)

2.找到第二个非叶节点4,由于[4,9,8]中9元素最大,4和9交换。

这时,交换导致了子根[4,5,6]结构混乱,继续调整,[4,5,6]中6最大,交换4和6。

此时,我们就将一个无需序列构造成了一个大顶堆。
步骤二 将堆顶元素与末尾元素进行交换,使末尾元素最大。然后继续调整堆,再将堆顶元素与末尾元素交换,得到第二大元素。如此反复进行交换、重建、交换。
a.将堆顶元素9和末尾元素4进行交换

b.重新调整结构,使其继续满足堆定义

c.再将堆顶元素8与末尾元素5进行交换,得到第二大元素8.

后续过程,继续进行调整,交换,如此反复进行,最终使得整个序列有序

再简单总结下堆排序的基本思路:
a.将无需序列构建成一个堆,根据升序降序需求选择大顶堆或小顶堆;
b.将堆顶元素与末尾元素交换,将最大元素"沉"到数组末端;
c.重新调整结构,使其满足堆定义,然后继续交换堆顶元素与当前末尾元素,反复执行调整+交换步骤,直到整个序列有序。
最后
堆排序是一种选择排序,整体主要由构建初始堆+交换堆顶元素和末尾元素并重建堆两部分组成。其中构建初始堆经推导复杂度为O(n),在交换并重建堆的过程中,需交换n-1次,而重建堆的过程中,根据完全二叉树的性质,[log2(n-1),log2(n-2)…1]逐步递减,近似为nlogn。所以堆排序时间复杂度一般认为就是O(nlogn)级。
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