Блог

Я изучаю кучи, и я хотел реализовать алгоритм сортировки кучи в Javascript с использованием MinHeap. Проблема в том, что я продолжаю получать несортированный массив. Я даже пытался просто перевести рабочий алгоритм с C на Javascript. Ссылка на исходный алгоритм: https://www.geeksforgeeks.org/heap-sort-for-decreasing-order-using-min-heap /

C :

 // To heapify a subtree rooted with node i which is 
// an index in arr[]. n is size of heap 
void heapify(int arr[], int n, int i) 
{ 
    int smallest = i; // Initialize smalles as root 
    int l = 2 * i   1; // left = 2*i   1 
    int r = 2 * i   2; // right = 2*i   2 


// If left child is smaller than root 
if (l < n amp;amp; arr[l] < arr[smallest]) 
    smallest = l; 

// If right child is smaller than smallest so far 
if (r < n amp;amp; arr[r] < arr[smallest]) 
    smallest = r; 

// If smallest is not root 
if (smallest != i) { 
    swap(arr[i], arr[smallest]); 

    // Recursively heapify the affected sub-tree 
    heapify(arr, n, smallest); 


 } 
} 



// main function to do heap sort 
void heapSort(int arr[], int n) 
{ 
    // Build heap (rearrange array) 
    for (int i = n / 2 - 1; i >= 0; i--) 
        heapify(arr, n, i); 
  
    // One by one extract an element from heap 
    for (int i = n - 1; i >= 0; i--) { 
        // Move current root to end 
        swap(arr[0], arr[i]); 
  
        // call max heapify on the reduced heap 
        heapify(arr, i, 0); 
    } 
} 
 

Javascipt (переведенный код):

     function swap(arr, i, j){
    const c = arr[i];
    arr[i] = arr[j];
    arr[j] = c;
}

function heapify(arr, n, i) 
{ 
    let smallest = i; // Initialize smalles as root 
    let l = 2 * i   1; // left = 2*i   1 
    let r = 2 * i   2; // right = 2*i   2 
  
    // If left child is smaller than root 
    if (l < n amp;amp; arr[l] < arr[smallest]) 
        smallest = l; 
  
    // If right child is smaller than smallest so far 
    if (r < n amp;amp; arr[r] < arr[smallest]) 
        smallest = r; 
  
    // If smallest is not root 
    if (smallest != i) { 
        swap(arr[i], arr[smallest]); 
  
        // Recursively heapify the affected sub-tree 
        heapify(arr, n, smallest); 
    } 
} 
  
// main function to do heap sort 
function heapSort(arr, n) 
{ 
    // Build heap (rearrange array) 
    for (let i = n / 2 - 1; i >= 0; i--) 
        heapify(arr, n, i); 
  
    // One by one extract an element from heap 
    for (let i = n - 1; i >= 0; i--) { 
        // Move current root to end 
        swap(arr[0], arr[i]); 
  
        // call max heapify on the reduced heap 
        heapify(arr, i, 0); 
    } 
} 
 

когда я пытаюсь использовать этот массив arr = [1,2,7,3,5], алгоритм кучи возвращает эту таблицу [ 1, 2, 7, 3, 5 ];

Не могли бы вы помочь мне выяснить, что не так с реализацией JS? заранее благодарю вас!

Этот код должен работать нормально:

 const heapify = (arr, length, i) => {
  let largest = i
  const left = i * 2   1
  const right = left   1

  if (left < length amp;amp; arr[left] > arr[largest]) {
    largest = left
  }

  if (right < length amp;amp; arr[right] > arr[largest]) {
    largest = right
  }

  if (largest !== i) {
    [arr[i], arr[largest]] = [arr[largest], arr[i]]
    heapify(arr, length, largest)
  }

  return arr
}

const heapSort = arr => {
  const length = arr.length
  let i = Math.floor(length / 2 - 1)
  let k = length - 1

  while (i >= 0) {
    heapify(arr, length, i)
    i--
  }

  while (k >= 0) {
    [arr[0], arr[k]] = [arr[k], arr[0]]
    heapify(arr, k, 0)
    k--
  }

  return arr
}

const arr = [4, 6, 3, 2, 9];
sortedArr = heapSort(arr);

console.log("Sorted array is n", sortedArr)
 

Я взял это отсюда. Взгляните на сообщение, если вас больше интересует, как оно реализовано. Это очень хорошо объяснено.

Обновить

Итак, о вашем коде я вижу ровно 2 проблемы:

1. Вы неправильно используете функцию «swap». Просто измените swap(arr[i], arr[smallest] by swap(arr, i, smallest) ; и swap(arr[0], arr[i]) by swap(arr, 0, i) . Кроме того, если вы хотите использовать новейшие функции ES6, вы можете поменять местами элементы в массиве без реализации этой функции «swap», точно так же, как это: [arr[0], arr[2]] = [arr[2], arr[0]] (это поменяет элемент в позиции 0 на элемент в позиции 2). Это называется назначением деструктурирования.
2. В первом цикле for в вашей функции «heapSort» инициализируйте переменную i целым числом (обратите внимание, что n / 2 может быть числом с плавающей запятой). Вы можете сделать это следующим образом: let i = Math.floor(n / 2 - 1) .

Здесь я оставляю вам фиксированный код. Я выполнил это сам, и это работает:

 function swap(arr, i, j){
  const c = arr[i];
  arr[i] = arr[j];
  arr[j] = c;
}

function heapify(arr, n, i) 
{ 
  let smallest = i; // Initialize smallest as root 
  let l = 2 * i   1; // left = 2*i   1 
  let r = 2 * i   2; // right = 2*i   2 

  // If left child is smaller than root 
  if (l < n amp;amp; arr[l] < arr[smallest]) 
      smallest = l; 

  // If right child is smaller than smallest so far 
  if (r < n amp;amp; arr[r] < arr[smallest]) 
      smallest = r; 

  // If smallest is not root 
  if (smallest != i) { 
      swap(arr, i, smallest); 

      // Recursively heapify the affected sub-tree 
      heapify(arr, n, smallest); 
  } 
} 

// main function to do heap sort 
function heapSort(arr, n) 
{ 
  // Build heap (rearrange array) 
  for (let i = Math.floor(n / 2 - 1); i >= 0; i--) 
      heapify(arr, n, i); 

  // One by one extract an element from heap 
  for (let i = n - 1; i >= 0; i--) { 
      // Move current root to end 
      swap(arr, 0, i); 

      // call max heapify on the reduced heap 
      heapify(arr, i, 0); 
  } 
}

const arr = [4, 6, 3, 2, 9];
heapSort(arr, arr.length);

console.log("Sorted array is n", arr)
 

Вот моя версия heapsort. Это нерекурсивное решение и изменяет исходный массив.

 function swap(arr, i, j) { 
    const tmp = arr[i];
    arr[i] = arr[j];
    arr[j] = tmp; 
}
function heapify(arr, start = 0) {  
    for(let i = start;i < arr.length; i  ) {  
        let j = i;
        let root = start   Math.floor((j-start)/2);  
        while(( root >= start ) amp;amp; (arr[root] < arr[j])) { 
            swap(arr, root, j); 
            j = root;
            root = start   Math.floor((j-start)/2);  
        }
    } 
}
function heapSort(arr) {  
    for(let i = 0; i < arr.length;i  ) 
        heapify(arr, i);    
}

const arr = [1,2,8000,3,4,5,-1,200000,8000,-1,20000];
heapSort(arr);
console.log(arr);