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最小堆排序

最小堆排序是一種基於比較的排序算法,它使用最小堆(最小堆是一種完全二叉樹結構,其特點是每個父節點的值都小於或等於其子節點的值)作為其核心數據結構。以下是該算法的主要步驟:

構建最小堆:首先,將未排序的元素構建成一個最小堆。這可以通過調整堆中的元素來實現,確保每個父節點的值小於或等於其子節點的值。

排序過程:

從堆中移除(即與未排序元素的最後一個交換)並輸出堆頂元素,此時堆的大小減少了一個元素。

再次調整堆,以保持最小堆的性質。

重複上述過程,直到所有元素都被排序。

代碼實現:

使用Swap函式來交換數組中的元素。

HeapSort函式是排序的主要函式,它不斷將堆頂元素與未排序元素的最後一個交換,並調整堆的大小,直到所有元素都被處理。

MakeHeap函式用於初始化堆,確保輸入的數組成為一個最小堆。

FilterDown函式用於在調整堆時,確保父節點的值小於或等於其子節點的值。

通過這種方式,最小堆排序能夠在O(n log n)的時間複雜度內對數組進行排序,其中n是數組的長度。