php堆排序实现原理与应用方法

本文实例讲述了php堆排序实现原理与应用方法。分享给大家供大家参考。具体分析如下：

这里以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如下:

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); 

        }

} 

 

//交换两个值 

function swap(&$a,&$b) 

{ 

        $a=$a ^ $b;

         $b=$a ^ $b;

         $a=$a ^ $b; 

}

希望本文所述对大家的php程序设计有所帮助。