优先队列(堆)的构建时间复杂度分析
本文以最小堆为例,构建堆的过程是首先初始化一个数组a,其中a[0]存数组的长度n,即第一个有效元素从a[1]开始,这样保证左孩子为2*i,右孩子为2*I+1;然后从(n - 1)/2开始,每次向下调整一个元素,直到n = 0。
代码为:
//最小堆 void HeapAdjust(int *a,int i) { int n = a[0]; int child; int p = a[i]; for(;2 * i <= n; i = child) { child = 2 * i; if( child + 1 <= n && a[child] > a[child + 1]) child++; if(p > a[child]) a[i] = a[child]; else break; } a[i] = p; } void HeapSort(int *a) { int n = a[0]; for(int i = (n - 1)>>1;i > 0;i--) HeapAdjust(a,i); }下面分析时间复杂度
n个结点的完全二叉树(堆是完全二叉树)的深度为h(根的深度为1),则h和n之间满足 2^(h-2) <n <= 2^h,h近似等于log(n)+1。
从代码的直观来看,每次调整一个结点需要log(n),一共调整(n-1)/2个结点,故时间复杂度为O(nlogn),但要注意在中间过程中第s层的结点往下调整时实际只需最多调整(h-s)次,第s层一共调整2^(s-1)*(h-s),这样时间复杂度可写成:
所以优先队列的构建时间为线性的。
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单链表的逆置(递归和非递归)