用Python写出堆排序算法

下面是Python实现的堆排序算法：

def heapify(arr, n, i):
    largest = i  # 初始化最大元素为父节点
    l = 2 * i + 1  # 左子节点
    r = 2 * i + 2  # 右子节点

    # 如果左子节点比父节点大，更新最大元素为左子节点
    if l < n and arr[largest] < arr[l]:
        largest = l

    # 如果右子节点比父节点大，更新最大元素为右子节点
    if r < n and arr[largest] < arr[r]:
        largest = r

    # 如果最大元素不是父节点，交换父节点和最大元素的位置
    if largest != i:
        arr[i], arr[largest] = arr[largest], arr[i]

        # 递归调用堆化函数，继续调整交换后的子树
        heapify(arr, n, largest)


def heapSort(arr):
    n = len(arr)

    # 构建最大堆
    for i in range(n // 2 - 1, -1, -1):
        heapify(arr, n, i)

    # 依次取出堆顶元素（最大值），放入有序区间末尾
    for i in range(n - 1, 0, -1):
        arr[0], arr[i] = arr[i], arr[0]
        heapify(arr, i, 0)

    return arr

其中，`heapify`函数用于将一个节点及其子树调整为最大堆；`heapSort`函数用于构建最大堆并依次取出堆顶元素，直到所有元素都放入有序区间。