优先队列及堆排序 堆排序(Heap Sort)由威尔士-加拿大计算机科学家J. W. J. Williams在1964年发明,它利用了二叉堆(A binary heap)的性质实现了排序,并证明了二叉堆数据结构的可用性.同年,美国籍计算机科学家R. W. Floyd在其树排序研究的基础上,发布了一个改进的更好的原地排序的堆排序版本. 堆排序属于选择类排序算法. 一.优先队列 优先队列是一种能完成以下任务的队列:插入一个数值,取出最小或最大的数值(获取数值,并且删除). 优先队列可以用二叉树来实现…

堆排序(Heapsort)是一种利用数据结构中的堆进行排序的算法,分为构建初始堆,减小堆的元素个数,调整堆共3步. (一)算法实现 protected void sort(int[] toSort) { buildHeap(toSort); for (int i = toSort.length - 1; i > 0; i--) { CommonUtils.swap(toSort, 0, i); adjustHeap(toSort, 0, i); } } /** * * @param toSort…

堆排序 在学习了二叉堆(优先队列)以后,我们来看看堆排序.堆排序总的运行时间为O(NlonN). 堆的概念 堆是以数组作为存储结构. 可以看出,它们满足以下规律: 设当前元素在数组中以R[i]表示,那么(下标从0开始), (1) 它的左孩子结点是:R[2*i+1]; (2) 它的右孩子结点是:R[2*i+2]; (3) 它的父结点是:R[(i-1)/2]; (4) R[i] <= R[2*i+1] 且 R[i] <= R[2i+2]. (5)最后一个父节点是N/2-1;(构建堆要从这里开始下滤…

本文根据<大话数据结构>一书,实现了Java版的堆排序. 更多:数据结构与算法合集 基本概念 堆排序种的堆指的是数据结构中的堆,而不是内存模型中的堆. 堆:可以看成一棵完全二叉树,每个结点的值都大于等于(小于等于)其左右孩子结点的值,称为大顶堆(小顶堆). 大顶堆(左)与小顶堆(右) 堆排序的基本思想:将带排序的序列构造成大顶堆,最大值为根结点.将根结点与最后一个元素交换,对除最大值外的剩下n-1个元素重新构造成大顶堆,可以获得次大的元素.反复执行,就可以得到一个有序序列了. 构造大顶堆的方法…

//================================================= // File Name : Heap_demo //------------------------------------------------------------------------------ // Author : Common //类名:Node_Heap //属性: //方法: class Node_Heap{ public int iData; public Node…

1.堆排序基数排序适用于大小有界的东西,除了他之外,还有一种你可能遇到的其它专用排序算法:有界堆排序.如果你在处理非常大的数据集,你想要得到前 10 个或者前k个元素,其中k远小于n,它是很有用的. 例如,假设你正在监视一 个Web 服务,它每天处理十亿次事务.在每一天结束时,你要汇报最大的k个事务(或最慢的,或者其它最 xx 的).一个选项是存储所有事务,在一天结束时对它们进行排序,然后选择最大的k个.需要的时间与nlogn成正比,这非常慢,因为我们可能无法将十亿次交易记录在单个程序的内存中.…

常用排序算法的python实现和性能分析 一年一度的换工作高峰又到了,HR大概每天都塞几份简历过来,基本上一天安排两个面试的话,当天就只能加班干活了.趁着面试别人的机会,自己也把一些基础算法和一些面试题整了一下,可以阶段性的留下些脚印——没办法,平时太忙,基本上没有时间写博客.面试测试开发的话,这些也许能帮得上一些. 这篇是关于排序的,把常见的排序算法和面试中经常提到的一些问题整理了一下.这里面大概有3个需要提到的问题: 虽然专业是数学,但是自己还是比较讨厌繁琐的公式,所以基本上文章所有的逻辑,…

作者:waterxi 原文链接 背景 一年一度的换工作高峰又到了,HR大概每天都塞几份简历过来,基本上一天安排两个面试的话,当天就只能加班干活了.趁着面试别人的机会,自己也把一些基础算法和一些面试题整了一下,可以阶段性的留下些脚印——没办法,平时太忙,基本上没有时间写博客.面试测试开发的话,这些也许能帮得上一些. 这篇是关于排序的,把常见的排序算法和面试中经常提到的一些问题整理了一下.这里面大概有3个需要提到的问题: 虽然专业是数学,但是自己还是比较讨厌繁琐的公式,所以基本上文章所有的逻辑,我都…

这篇是关于排序的,把常见的排序算法和面试中经常提到的一些问题整理了一下.这里面大概有3个需要提到的问题: 虽然专业是数学,但是自己还是比较讨厌繁琐的公式,所以基本上文章所有的逻辑,我都尽可能的用大白话说,希望能说明白: 语言使用的是Python,原因是写的快一些,当然会尽可能的抛开一些Python的特点,比如数组处理的时候尽可能的不使用一些tuple交换等方式: 测试算法的时候会用到一些Python编程的技巧,这里只是简单的提一下,不做深入介绍: 常用的排序算法(主要指面试中)包含两大类,一类是…

排序是编程过程中经常遇到的操作,它在很大程度上影响了程序的执行效率. 7种常见的排序算法大致可以分为两类:第一类是低级排序算法,有选择排序.冒泡排序.插入排序:第二类是高级排序算法,有堆排序.排序树.归并排序.快速排序. 一.低级排序算法 1. 选择排序 排序过程:给定一个数值集合,循环遍历集合,每次遍历从集合中选择出最小或最大的放入集合的开头或结尾的位置,下次循环从剩余的元素集合中遍历找出最小的并如上操作,最后直至所有原集合元素都遍历完毕,排序结束. 实现代码: //选择排序法 templat…

快速排序 快速排序是一种分治策略的排序算法,是由英国计算机科学家Tony Hoare发明的, 该算法被发布在1961年的Communications of the ACM 国际计算机学会月刊. 注:ACM = Association for Computing Machinery,国际计算机学会,世界性的计算机从业员专业组织,创立于1947年,是世界上第一个科学性及教育性计算机学会. 快速排序是对冒泡排序的一种改进,也属于交换类的排序算法. 一.算法介绍 快速排序通过一趟排序将要排序的数据分割成…

排序算法 人类的发展中,我们学会了计数,比如知道小明今天打猎的兔子的数量是多少.另外一方面,我们也需要判断,今天哪个人打猎打得多,我们需要比较. 所以,排序这个很自然的需求就出来了.比如小明打了5只兔子,小王打了8只,还有部落其他一百多个人也打了.我们要论功行赏,谁打得多,谁就奖赏大一点. 如何排序呢,怎么在最快的时间内,找到打兔子最多的人呢,这是一个很朴素的问题. 经过很多年的研究,出现了很多的排序算法,有快的有慢的.比如: 插入类排序有:直接插入排序和希尔排序 选择类排序有:直接选择排序和堆…

冒泡排序 冒泡排序是大多数人学的第一种排序算法,在面试中,也是问的最多的一种,有时候还要求手写排序代码,因为比较简单. 冒泡排序属于交换类的排序算法. 一.算法介绍 现在有一堆乱序的数,比如:5 9 1 6 8 14 6 49 25 4 6 3. 第一轮迭代:从第一个数开始,依次比较相邻的两个数,如果前面一个数比后面一个数大,那么交换位置,直到处理到最后一个数,最后的这个数是最大的. 第二轮迭代:因为最后一个数已经是最大了,现在重复第一轮迭代的操作,但是只处理到倒数第二个数. 第三轮迭代:因为最…

选择排序 选择排序,一般我们指的是简单选择排序,也可以叫直接选择排序,它不像冒泡排序一样相邻地交换元素,而是通过选择最小的元素,每轮迭代只需交换一次.虽然交换次数比冒泡少很多,但效率和冒泡排序一样的糟糕. 选择排序属于选择类排序算法. 我打扑克牌的时候,会习惯性地从左到右扫描,然后将最小的牌放在最左边,然后从第二张牌开始继续从左到右扫描第二小的牌,放在最小的牌右边,以此反复.选择排序和我玩扑克时的排序特别相似. 一.算法介绍 现在有一堆乱序的数,比如:5 9 1 6 8 14 6 49 25 4…

插入排序 插入排序,一般我们指的是简单插入排序,也可以叫直接插入排序.就是说,每次把一个数插到已经排好序的数列里面形成新的排好序的数列,以此反复. 插入排序属于插入类排序算法. 除了我以外,有些人打扑克时习惯从第二张牌开始,和第一张牌比较,第二张牌如果比第一张牌小那么插入到第一张牌前面,这样前两张牌都排好序了,接着从第三张牌开始,将它插入到已排好序的前两张牌里,形成三张排好序的牌,后面第四张牌继续插入到前面已排好序的三张牌里,直至排序完. 一.算法介绍 举个简单例子,插入排序一个 4 个元素的数…

希尔排序 1959 年一个叫Donald L. Shell (March 1, 1924 – November 2, 2015)的美国人在Communications of the ACM 国际计算机学会月刊发布了一个排序算法,从此名为希尔排序的算法诞生了. 注:ACM = Association for Computing Machinery,国际计算机学会,世界性的计算机从业员专业组织,创立于1947年,是世界上第一个科学性及教育性计算机学会. 希尔排序是直接插入排序的改进版本.因为直接插入…

归并排序 归并排序是一种分治策略的排序算法.它是一种比较特殊的排序算法,通过递归地先使每个子序列有序,再将两个有序的序列进行合并成一个有序的序列. 归并排序首先由著名的现代计算机之父John_von_Neumann在1945年发明,被用在了EDVAC(一台美国早期电子计算机),足足用墨水写了 23 页的排序程序.注:冯·诺依曼(John von Neumann,1903年12月28日-1957年2月8日),美籍匈牙利数学家.计算机科学家.物理学家,是20世纪最重要的数学家之一. 一.算法介绍 我…

在学习算法的过程中,我们难免会接触很多和排序相关的算法.总而言之,对于任何编程人员来说,基本的排序算法是必须要掌握的. 从今天开始,我们将要进行基本的排序算法的讲解.Are you ready?Let‘s go~~~ 1.排序算法的基本概念的讲解 时间复杂度:需要排序的的关键字的比较次数和相应的移动的次数. 空间复杂度:分析需要多少辅助的内存. 稳定性:如果记录两个关键字的A和B它们的值相等,经过排序后它们的位置没有发生交换,那么我们称这个排序算法是稳定的. 否则我们称这个排序算法是不稳定的.…

排序算法系列学习,主要描述冒泡排序,选择排序,直接插入排序,希尔排序,堆排序,归并排序,快速排序等排序进行分析. 文章规划: 一.通过自己对排序算法本身的理解,对每个方法写个小测试程序.具体思路分析不展开描述. 二.通过<大话数据结构>一书的截图,详细分析该算法. 在此,推荐下程杰老师的<大话数据结构>一书,当然不是打广告,只是以一名读者的身份来客观的看待这本书,确实是通俗易懂,值得一看. ps:一个较为详细的学习链接   http://blog.csdn.net/guo_hong…

写在前面: 排序是计算机程序设计中的一种重要操作,它的功能是将一个数据元素的随意序列,又一次排列成一个按keyword有序的序列.因此排序掌握各种排序算法很重要. 对以下介绍的各个排序,我们假定全部排序的keyword都是整数.对传入函数的參数默认是已经检查好了的.仅仅是简单的描写叙述各个算法并给出了详细实现代码.并未做其它深究探讨. 基础知识: 因为待排序的记录数量不同,使得排序过程中设计的存储器不同,可将排序方法分为两大类:一类是内部排序,指的是待排序记录存放在计算机随机存储器中进行的排序过…

堆的概念: 堆是一种完全二叉树,非叶子结点 i 要满足key[i]>key[i+1]&&key[i]>key[i+2](最大堆) 或者 key[i]<key[i+1]&&key[i]<key[i+2](最小堆). 堆排序基本思想:(以最大堆为例) 利用完全二叉树性质将一个无序序列构建最大堆,使得每次从无序中选择最大记录变得简单. 1)将初始待排序无序序列(R1,R2....Rn)构建成大顶堆,此堆为初始的无序序列: 2)将堆顶元素R[1]与最后一个元…

java排序算法(三)堆排序 堆积排序(HeapSort)是指利用堆积树这种结构所设计的排序算法,可以利用数组的特点快速定位指定索引的元素.堆排序是不稳定的排序方法.辅助空间为O(1).最坏时间复杂度为O(nlog2n) 堆排序的堆序的平均性能较接近于最坏性能 堆排序利用大根堆(或者小根堆)堆顶记录的关键字最大(或者最小)这一特征.使得在当前无序区中选中最大(或者最小)关键字的记录变的简单 (1)最大堆的排序思想 · 1.先将初始文件R[1..n]建成一个大根堆,此堆为初始的无序区 2.再将关键…

参考博客:基于python的七种经典排序算法     常用排序算法总结(一) 序前传 - 树与二叉树 树是一种很常见的非线性的数据结构,称为树形结构,简称树.所谓数据结构就是一组数据的集合连同它们的储存关系和对它们的操作方法.树形结构就像自然界的一颗树的构造一样,有一个根和若干个树枝和树叶.根或主干是第一层的,从主干长出的分枝是第二层的,一层一层直到最后,末端的没有分支的结点叫做叶子,所以树形结构是一个层次结构.在<数据结构>中,则用人类的血统关系来命名,一个结点的分枝叫做该结点的"…

上一篇,我们讲述了一些简单的排序算法,其实说到底,在前端的职业生涯中,不涉及node.不涉及后台的情况下,我目前还真的没想到有哪些地方可以用到这些数据结构和算法,但是我在前面的文章也说过了.或许你用不到,但是,真的,如果你想要在前端领域有一个不错的发展.数据结构和算法一定是你的必修课.它不仅仅让你在处理问题的时候可以有一个思维底蕴,更重要的是,在遇到一些奇葩产品的时候,你可以和他PK到底!嗯,到底! 哈哈,开个小玩笑.咱们还是聊点有营养的.上一篇的算法比较简单,主内容就是循环,次内容就是比较.但…

博主欢迎转载,但请给出本文链接,我尊重你,你尊重我,谢谢~http://www.cnblogs.com/chenxiwenruo/p/8529525.html特别不喜欢那些随便转载别人的原创文章又不给出链接的所以不准偷偷复制博主的博客噢~~ 最近适当复习了下基本的排序算法,虽然做题的时候一般都直接用sort了事,但基本的排序原理还是要了解的,所以把常见的排序又重新写了下. 基本的插入.选择.冒泡就不说了,归并排序.快速排序可以网上搜算法导论的学习,也很简单. 1.插入排序 void insert…

一.堆排序的优缺点(pros and cons) (还是简单的说说这个,毕竟没有必要浪费时间去理解一个糟糕的的算法) 优点: 堆排序的效率与快排.归并相同,都达到了基于比较的排序算法效率的峰值(时间复杂度为O(nlogn)) 除了高效之外,最大的亮点就是只需要O(1)的辅助空间了,既最高效率又最节省空间,只此一家了 堆排序效率相对稳定,不像快排在最坏情况下时间复杂度会变成O(n^2)),所以无论待排序序列是否有序,堆排序的效率都是O(nlogn)不变(注意这里的稳定特指平均时间复杂度=最坏时间复…

常用的排序算法包括: 冒泡排序:每次在无序队列里将相邻两个数依次进行比较,将小数调换到前面, 逐次比较,直至将最大的数移到最后.最将剩下的N-1个数继续比较,将次大数移至倒数第二.依此规律,直至比较结束.时间复杂度:O(n^2) 选择排序:每次在无序队列中“选择”出最大值,放到有序队列的最后,并从无序队列中去除该值(具体实现略有区别).时间复杂度:O(n^2) 直接插入排序:始终定义第一个元素为有序的,将元素逐个插入到有序排列之中,其特点是要不断的 移动数据,空出一个适当的位置,把待插入的元素放…

排序分为内部排序和外部排序. 内部排序:是指待排序列完全存放在内存中所进行的排序过程,适合不太大的元素序列. 外部排序:指的是大文件的排序,即待排序的记录存储在外存储器上,待排序的文件无法一次装入内存,需要在内存和外部存储器之间进行多次数据交换,以达到排序整个文件的目的. 当N小于20的时候,插入排序具有最好的性能. 当N大于20时,快速排序具有最好的性能,尽管归并排序(merge sort)和堆排序(heap sort)复杂度都为nlog2(n). 堆的操作 在堆的数据结构中,堆中的最大值总是…

代码 #coding:utf-8 #author:徐卜灵 # 堆排序适用于记录数很多的情况 #与快速排序,归并排序 时间复杂一样都是n*log(n) #################################################### #################################################### #################################################### # from collectio…

知乎上有一个问题是这样的: 堆排序是渐进最优的比较排序算法,达到了O(nlgn)这一下界,而快排有一定的可能性会产生最坏划分,时间复杂度可能为O(n^2),那为什么快排在实际使用中通常优于堆排序? 昨天刚好写了一篇关于快排优化的文章,今天再多做一个比较吧.首先先看一个排序算法图: 排序方法 平均情况 最好情况 最坏情况 辅助空间 稳定性 冒泡排序 O(n^2) O(n) O(n^2) O(1) 稳定 简单选择排序 O(n^2) O(n^2) O(n^2) O(1) 稳定 直接插入排序 O(n^2…