一、什么是堆排序

堆排序（Heap Sort）是一種基于堆數據結構的排序算法，它利用了堆的性質來實現排序。堆是一種特殊的樹形數據結構，它可以用數組來實現。堆的一種常見形式是二叉堆，它滿足以下兩個性質：

堆排序的基本思想是將待排序的數組構建成一個堆，然后依次取出堆頂元素（即最大或最小元素），放到已排序的數組中，直到所有元素都被取出，就完成了排序。具體來說，堆排序分為兩個主要步驟：

堆排序的時間復雜度為O(nlogn)，它的平均時間復雜度、最壞時間復雜度和較好時間復雜度均為O(nlogn)，空間復雜度為O(1)。由于它只需要一個額外的數組空間來存儲已排序的數據，因此空間復雜度非常低。堆排序也是一種不穩定的排序算法，因為在排序過程中可能會改變相等元素的相對順序。

延伸閱讀1：什么是排序算法

所謂排序，就是使一串記錄，按照其中的某個或某些關鍵字的大小，遞增或遞減的排列起來的操作。排序算法，就是如何使得記錄按照要求排列的方法。排序算法在很多領域得到相當地重視，尤其是在大量數據的處理方面。一個優異的算法可以節省大量的資源。在各個領域中考慮到數據的各種限制和規范，要得到一個符合實際的優異算法，得經過大量的推理和分析。

通過特定的算法因式將一組或多組數據按照既定模式進行重新排序。這種新序列遵循著一定的規則，體現出一定的規律，因此，經處理后的數據便于篩選和計算，大大提高了計算效率。對于排序，我們首先要求其具有一定的穩定性，即當兩個相同的元素同時出現于某個序列之中，則經過一定的排序算法之后，兩者在排序前后的相對位置不發生變化。換言之，即便是兩個完全相同的元素，它們在排序過程中也是各有區別的，不允許混淆不清。

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