php堆排序?qū)崿F(xiàn)原理與應(yīng)用方法

更新時(shí)間：2015年01月03日 11:14:59 投稿：shichen2014

這篇文章主要介紹了php堆排序?qū)崿F(xiàn)原理與應(yīng)用方法,較為詳細(xì)的分析了堆排序的原理及使用技巧,具有一定參考借鑒價(jià)值,需要的朋友可以參考下

本文實(shí)例講述了php堆排序?qū)崿F(xiàn)原理與應(yīng)用方法。分享給大家供大家參考。具體分析如下：

這里以php作為描述語言較詳細(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:

             1
           /
         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:

             1
           /
         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; 

}