php堆排序实现原理与应用程序代码

发布时间：2022-02-16 16:17 所属栏目：121 来源：互联网

导读：本文以php作为描述语言较详细讲解堆排序原理,因保证程序可读性,故不做优化,php程序中关于堆的一些概念: 假设n为当前数组的key则,n的父节点为 n1 或者 n/2(整除);n的左子节点l= n1 或 l=n*2,n的右子节点r=(n1)+1 或 r=l+1 $arr=array(1,8,7,2,3,4,6,5,9); 数

　　本文以php作为描述语言较详细讲解堆排序原理,因保证程序可读性,故不做优化,php程序中关于堆的一些概念:

　　假设n为当前数组的key则,n的父节点为 n>>1 或者 n/2(整除);n的左子节点l= n<<1 或 l=n*2,n的右子节点r=(n<<1)+1 或 r=l+1

　　$arr=array(1,8,7,2,3,4,6,5,9);

　　数组$arr的原形态结构如下:

　　             1
　　           /
　　         8      7
　　       /         /
　　     2     3      4 6
　　    /
　　   5 9
　　heapsort($arr);print_r($arr);

　　排序后生成标准的小顶堆结构如下:

　　             1
　　           /
　　         2      3
　　       /       /
　　     4    5      6   7
　　    /
　　   8 9
　　既数组:array(1,2,3,4,5,6,7,8,9):

　　function heapsort(&$arr)
　　{
　　        //求最后一个元素位
　　        $last=count($arr);
　　        //堆排序中通常忽略$arr[0]
　　        array_unshift($arr,0);
　　        //最后一个非叶子节点
　　        $i=$last>>1;
　　
　　        //整理成大顶堆,最大的数整到堆顶,并将最大数和堆尾交换,并在之后的计算中忽略数组后端的最大数(last),直到堆顶(last=堆顶)
　　        while(true)
　　        {
　　                adjustnode($i,$last,$arr);
　　                if($i>1)
　　                {
　　                        //移动节点指针,遍历所有非叶子节点
　　                        $i--;
　　                }
　　                else
　　                {
　　                        //临界点last=1,既所有排序完成
　　                        if($last==1)break;
　　                        //当i为1时表示每一次的堆整理都将得到最大数(堆顶,$arr[1]),重复在根节点调整堆
　　                        swap($arr[$last],$arr[1]);
　　                        //在数组尾部按大小顺序保留最大数,定义临界点last,以免整理堆时重新打乱数组后面已排序好的元素
　　                        $last--;
　　                }
　　        }
　　        //弹出第一个数组元素
　　        array_shift($arr);
　　}
　　
　　//整理当前树节点($n),临界点$last之后为已排序好的元素
　　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,则让父节点的右孩子比
　　        if($r<=$last&&$arr[$r]>$arr[$l]) $l=$r;
　　        //如果其中子节点$l比父节点$n大,则与父节点$n交换
　　        if($arr[$l]>$arr[$n])
　　        {
　　                //子节点($l)的值与父节点($n)的值交换
　　                swap($arr[$l],$arr[$n]);
　　                //交换后父节点($n)的值($arr[$n])可能还小于原子节点($l)的子节点的值,所以还需对原子节点($l)的子节点进行调整,用递归实现
　　                adjustnode($l,$last,$arr);
　　        }//开源代码Cuoxin.com
　　}
　　
　　
　　//交换两个值
　　function swap(&$a,&$b)
　　{
　　        $a=$a ^ $b;        $b=$a ^ $b;        $a=$a ^ $b;
　　}

（编辑：ASP站长网）