PHP内功之排序__2.堆排序

堆(二叉堆),指得不是堆栈的那个堆,而是一种数据结构。

数据结构: 数据结构是计算机存储、组织数据的方式。数据结构是指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。通常情况下，精心选择的数据结构可以带来更高的运行或者存储效率.
数据: 单个元素,也可以是数据流,
数据流,: 多种数据融合在一起
传入多个参数,输出多个参数和结果,这个过程就叫算法和函数,算法=函数.
数据结构+算法=程序

1.代码

/**
 * Created by PhpStorm.
 * User: magang-ssd-02
 * Date: 2018/10/9
 * Time: 15:37
 * 堆排序 (大根堆)
 * 思路: 堆排序利用了大根堆堆顶记录的关键字最大(或最小)这一特征
 * 白话: 堆排序(HeapSort)是指利用堆积树(堆)这种数据结构所涉及的一种排序算法,它是排序的一种.
 * 可以利用数组的特点快速定位指定索引的元素.堆分为大根堆和小根堆,是完全二叉树.
 * 大根堆的要求是每个节点的值都不大于其父节点的值,即A[PARENT[i]] >= A[i]
 * 在数组的非降序排序中,需要使用的就是大根堆,因为根据大根堆的要求可知,最大的值一定在堆顶.
 */
class HeapSort
{
//    受保护的两个变量 $count $data
    protected $count;
    protected $data;

    function __construct(array $data)
    {
        $this->count = count($data);
        $this->data = $data;
    }

    public function run()
    {
        $this->createHeap();
        while ($this->count > 0) {
            /*
            这是一个大顶堆,所有堆顶的节点必须是最大的
            根据此特点,每次都将堆顶数据移动到最后一位
            然后对剩余数据节点再次建造堆就可以
            */
            $this->swap($this->data[0], $this->data[--$this->count]);
            $this->buildHeap($this->data, 0, $this->count);
        }
        return $this->data;
    }

    /**
     * 创建一个堆
     */
    public function createHeap()
    {
        $i = floor($this->count / 2) + 1;
        while ($i--) {
            $this->buildHeap($this->data, $i, $this->count);
        }
    }


    /**
     * 从 数组 的 第 $i 个节点开始至 数组长度为0 结束,递归的将其 (包括其子节点) 转化为一个小顶堆
     * @param array $data
     * @param $i
     * @param $count
     */
    public function buildHeap(array &$data, $i, $count)
    {
        if (false === $i < $count) {
            return;
        }

//获取左 / 右节点
        $right = ($left = 2 * $i + 1) + 1;
        $max = $i;
//如果左子节点大于当前节点,那么记录左节点键名
        if ($left < $count && $data[$i] < $data[$left]) {
            $max = $left;
        }
//如果右节点大于刚刚记录的 $max , 那么再次交换
        if ($right < $count && $data[$max] < $data[$right]) {
            $max = $right;
        }

        if ($max !== $i && $max < $count) {
            $this->swap($data[$i], $data[$max]);
            $this->buildHeap($data, $max, $count);
        }

    }

    /**
     * 交换空间
     * @param $left
     * @param $right
     */
    public function swap(&$left, &$right)
    {
        list($left,$right) = array($right,$left);
    }
}

    echo "<pre>";
    $tempArr = [];
    for ($i = 0; $i < 1000; $i ++) {
        $tempArr[$i] = mt_rand(1,9999999);
    }
    //$array = array (4, 21, 41, 2, 53, 1, 213, 31, 21, 423, 56);
    $result = (new HeapSort($tempArr))->run();
    var_dump($result);

PHP内功之排序__2.堆排序

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