. 已知关键字序列为{2,7,4,3,1,9,10,5,6,8},采用堆排序法对该序列作升序排序时,构造的大根堆是?为什么?
时间: 2023-06-26 15:08:19 浏览: 238
在堆排序算法中,我们需要先构造一个大根堆,然后每次取出堆顶元素(即最大值),将其放到数组的末尾,然后将剩余的元素重新构造成一个大根堆。重复这个过程直到所有元素都被取出。
对于给定的关键字序列{2,7,4,3,1,9,10,5,6,8},我们可以通过以下步骤构造大根堆:
1. 将序列转化为完全二叉树:
2
/ \
7 4
/ \ / \
3 1 9 10
/ \ /
5 6 8
2. 从最后一个非叶子节点开始,依次向上调整每个节点,使得以该节点为根节点的子树成为大根堆。最后一个非叶子节点是节点7,因此我们需要依次向上调整节点7、节点4和节点2。
调整节点7:
2
/ \
7 4
/ \ / \
3 1 10 9 -> 2, 7, 10, 3, 1, 4, 9, 5, 6, 8
/ \ /
5 6 8
调整节点4:
2
/ \
10 7
/ \ / \
3 1 9 4 -> 2, 10, 9, 3, 1, 7, 4, 5, 6, 8
/ \ /
5 6 8
调整节点2:
10
/ \
5 9
/ \ / \
3 1 7 4 -> 10, 5, 9, 3, 1, 7, 4, 2, 6, 8
/ \ /
2 6 8
最终得到的大根堆是{10, 5, 9, 3, 1, 7, 4, 2, 6, 8}。这个堆满足以下性质:
1. 对于任意节点i,其父节点的值大于等于i的值。
2. 对于任意节点i,其左子节点的值小于等于i的值,右子节点的值小于等于i的值。
堆排序算法的核心思想就是不断取出堆顶元素,并将剩余的元素重新构造成一个大根堆,直到所有元素都被取出。在本例中,我们需要按照升序排列,因此每次取出堆顶元素时都需要将其放到数组的末尾。最终得到的有序序列是{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}。
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