为什么堆排序不被认为是一种稳定的排序算法答案

【问题标题】：Why Heap sort is not considered as a stable sorting algorithm为什么堆排序不被认为是一种稳定的排序算法
【发布时间】：2015-08-04 09:14:11
【问题描述】：

在 Java 中，堆排序似乎是最好的排序算法，同时根据 http://www.sorting-algorithms.com/ 对随机数数组进行排序但是我仍然读到堆排序不稳定，为什么会这样？在对数组或随机数进行排序时，应将哪种排序算法视为最佳算法？

【问题讨论】：

你知道排序算法中的“稳定”是什么意思吗？
我不明白你是如何得出堆排序是最好的结论的。众所周知，它的性能不如 QuickSort，因为它对缓存不友好（排序时它会跳过整个数组）。 BTW QuickSort 是另一种不稳定的排序算法，这就是为什么它只用于对Java中的原始数组进行排序。
我们不能说任何算法都适合所有目的。这取决于操作。
没有“最佳”之类的东西。对于不同的场景，有更好和更差的。例如，快速排序通常比大多数都好，但是当我需要对磁盘上的数据进行排序时，我不想使用它。还有非比较类型，它们的速度可能非常快，但它们的适用性有限。
所以你的问题的神秘意义是'“稳定”在排序中意味着什么'，最好的答案是查找它。

标签： java arrays algorithm sorting data-structures

【解决方案1】：

稳定排序：不会改变相同/相等元素的相对位置的排序。

例如，
I/P: 2, 4, 3(a), 5, 1, 3(b)
O/P: 1, 2, 3(a), 3(b), 4, 5

在 I/P 中，3(b) 在 3(a) 之后，并且在 O/P 中保持不变。

这很容易解释。让我们举个例子：

3,3,2,1

认为前 3 是 3(a)，第二个 3 是 3(b)。

3(a),3(b),2,1

堆排序首先从最大堆中提取最大数，即第一个元素，然后将其放在最后一个位置。

3(b),2,1,3(a)

然后size减1并应用heapify操作。因此新的size为3，前三个元素已经满足heap属性。

现在是表明堆排序不稳定的步骤。

我们再次从堆中提取第一个元素的最大值并将其放在最后一个位置。

但是因为大小现在是 3，所以最后一个位置在 3(a) 的左边，因此我们得到：

2,1,3(b),3(a)

我们可以看到，元素 3(a) 和 3(b) 的顺序与原始顺序相反，堆排序的剩余部分只会对前两个元素进行排序，因此，要素 3(a) 和 3(b) 将保持原样。这就是堆排序不稳定的原因。

最终结果是

1,2,3(b),3(a)

【讨论】：

我不认为这是正确的。如果您没有就地排序，则不会出现此问题。我认为当您将 3b 放在堆顶部并且它不会向下交换时，问题就出现了，因为它等于 3a。
@TheCodeNovice 看看这个stackoverflow.com/questions/19336881/why-isnt-heapsort-stable
@TheCodeNovice Fyi heapsort 确实是就地排序。

【解决方案2】：

因为它不能保证当它在正在排序的集合中遇到 2 个相等的元素时，它们的位置将被保留。假设这个集合：3 2 2 1。当该算法遇到 2 并将其与 2 进行比较时，它可能会反转它们。 Sorting algorithms stability。顺便说一句，如果您不关心收藏中相同项目的顺序，那么您可以选择最快的。

【讨论】：

【解决方案3】：

您应该阅读this。

堆排序使用二进制堆，使用的数据结构和算法使堆排序不稳定。

【讨论】：